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渔业资源是一种重要的可再生资源。为使渔业资源能够持续地被人类开发、利用,需要同时考虑生态效益和经济利益。渔业资源开发的研究就是通过建立数学模型进行定性分析,预测种群的发展变化,以及人们的开发行为对种群的影响。因此,确定正确的捕获策略,使渔业种群资源即可维持生态系统的平衡,又能满足人类开发的需要,因而对渔业种群资源的研究具有很重要的实际意义。 本文应用非线性动力系统理论、最优控制理论以及相关控制理论,研究了食饵—捕食者系统的模型建立及最优税收策略问题。全文的工作包括如下几个方面: 1.建立具有税收策略的食饵—捕食者模型并讨论了平衡点的存在性及其附近的局部渐近稳定性。模型中捕获努力量E不是常数,而是随时间变化的。人们通过对单位生物量的捕获食饵种群施加税收来控制生物资源的开发。证明了平衡点的存在性,并讨论了平衡点附近的局部渐近稳定性。最后,通过选取适当的Lyapunov函数,证明了正平衡点的全局渐近稳定性。 2.研究具有税收的食饵—捕食者模型的最优控制问题。基于净收益这一因素,提出了最优捕获策略问题。为了通过税收控制来使我们的净收益最大,利用Pontryagin最大值原理,得到了最优的税收策略。 最后,总结了本文所做的工作,并提出有待进一步研究的问题,对未来的工作进行了展望。