<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">mathematics</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник российских университетов. Математика</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Russian Universities Reports. Mathematics</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2686-9667</issn><issn pub-type="epub">2782-3342</issn><publisher><publisher-name>Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.20310/2686-9667-2023-28-143-217-226</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">mathematics-20</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>НАУЧНЫЕ СТАТЬИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ORIGINAL ARTICLES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Оценка суммарного дохода с учетом дисконтирования для вероятностных моделей динамики популяций</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Estimation of total income with discounting for probabilistic models of population dynamics</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0007-5283-5295</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Базулкина</surname><given-names>Анастасия Андреевна</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bazulkina</surname><given-names>Anastasia A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">hirasawa33rus@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Vladimir State University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>10</day><month>10</month><year>2023</year></pub-date><volume>28</volume><issue>143</issue><fpage>217</fpage><lpage>226</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Базулкина А.А., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Базулкина А.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Bazulkina A.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mathematics.elpub.ru/jour/article/view/20">https://mathematics.elpub.ru/jour/article/view/20</self-uri><abstract><p>Рассматриваются модели однородных и структурированных популяций, заданные дифференциальными уравнениями, зависящими от случайных параметров.  Популяция называется однородной, если она состоит только из одного вида животных или растений, и структурированной, если она содержит $n\geqslant 2$ различных видов или возрастных классов. Предполагаем, что при отсутствии эксплуатации динамика популяции  задана системой дифференциальных уравнений</p><p>\begin{equation*}</p><p>\dot{x}=g(x), \quad  x\in\mathbb R^{n}_{+}\doteq\left\{x\in \mathbb R^{n}: x^1\geqslant 0,\ldots,x^n\geqslant 0\right\}.</p><p>\end{equation*}</p><p>В моменты времени $\tau_{k}=kd,$ где $d&gt;0,$ $k=1,2,\ldots,$ из этой популяции извлекаются случайные доли ресурса $\omega_{k}^i,$ $i=1,\ldots,n.$  Если $\omega_{k}^i$ оказывается больше некоторого значения $u_{k}^i\in[0,1),$ то сбор ресурса  $i$-го вида в момент $\tau_{k}$ прекращается, и доля извлеченного ресурса получается равной  $\ell_{k}^i=\min(\omega_{k}^i,u_{k}^i).$ Пусть $C^{i}\geqslant 0$~--- стоимость ресурса $i$-го вида, $X_k^{i}=x^{i}(kd-0)$~--- количество ресурса $i$-го вида в момент времени $\tau_k$ до сбора; тогда величина дохода в данный момент равна $Z_k\doteq\displaystyle\sum_{i=1}^n{C^{i}X_k^{i}\ell_{k}^i}.$ Исследуются свойства характеристики суммарного дохода, которая определяется как сумма ряда из величин дохода в момент времени $\tau_k$ с учетом показателя дисконтирования $\alpha&gt;0:$</p><p>\begin{equation*}</p><p>H_{\alpha}\bigl(\overline{\ell},x_{0}\bigr)=\sum_{k=1}^\infty{Z_k e^{-\alpha{k}}}=\sum_{k=1}^{\infty}e^{-\alpha{k}}</p><p>\sum_{i=1}^{n}C^{i}X_k^{i}\ell_{k}^i,</p><p>\end{equation*}</p><p>где $\overline{\ell}\doteq(\ell_{1},\ldots,\ell_{k},\ldots),$ $x_0$~--- начальный размер популяции. Значение показателя $\alpha$ указывает на то, что стоимость позднее получаемого дохода снижается. Получены оценки суммарного дохода с учетом дисконтирования, выполненные с вероятностью единица.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Models of homogeneous and structured populations given by differential equations depending on random parameters are considered. A population is called homogeneous if it consists of only one animal or plant species, and structured if it contains $n\geqslant 2$ different species or age classes. We assume that in the absence of exploitation, the dynamics of the population is given by the system of differential equations    At times $\tau_{k}=kd,$ where $d&gt;0,$\! $k=1,2,\ldots,$ random shares of the resource $\omega_{k}=(\omega_{k }^1,\ldots,\omega_{k}^n)\!\in\Omega\subseteq [0,1]^n$ are extracted from this population.    If $\omega_{k}^i$ is greater than some value $u_{k}^i\in[0,1),$ then the collection of the resource of the $i$-th type stops at the moment $\tau_{k}$ and the share of the extracted resource turns out to be equal to $\ell_{k}^i\doteq\min(\omega_{k}^i,u_{k}^i).$ Let $C^{i}\geqslant 0$ be the cost of the resource of the $i$-th type, $i=1,\ldots,n,$ $X_k^{i}=x^{i}(kd-0)$~the quantity of the $i$-th type of resource at the time $\tau_k$ before collection; then the amount of income at the moment equals $Z_k\doteq\displaystyle\sum_{i=1}^n{C^{i}X_k^{i}\ell_{k}^i}.$    The properties of the characteristic of the total income, which is defined as the sum of the series of income values at the time $\tau_k,$ taking into account the discounting factor $\alpha&gt;0$ are investigated:    where $\overline{\ell}\doteq(\ell_{1},\ldots,\ell_{k},\ldots),$ $x_0$ is the initial population size. The value of $\alpha$ indicates that the value of the income received later decreases.    Estimates of the total income, taking into account discounting, made with probability one are obtained.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>структурированная популяция</kwd><kwd>оценка суммарного дохода</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>structured population</kwd><kwd>total income estimate</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">D.D. Bainov, “Population dynamics control in regard to minimizing the time necessary for the regeneration of a biomass taken away from the population”, Applied Mathematics and Computation, 39:1 (1990), 37–48.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">D.D. Bainov, “Population dynamics control in regard to minimizing the time necessary for the regeneration of a biomass taken away from the population”, Applied Mathematics and Computation, 39:1 (1990), 37–48.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Г.П. Неверова, О.Л. Жданова, Е.Я. Фрисман, “Динамические режимы структурированного сообщества хищник-жертва и их изменение в результате антропогенного изъятия особей”, Математическая биология и биоинформатика, 15:1 (2020), 73–92.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Г.П. Неверова, О.Л. Жданова, Е.Я. Фрисман, “Динамические режимы структурированного сообщества хищник-жертва и их изменение в результате антропогенного изъятия особей”, Математическая биология и биоинформатика, 15:1 (2020), 73–92.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А.И. Абакумов, Ю.Г. Израильский, “Эффекты промыслового воздействия на рыбную популяцию”, Математическая биология и биоинформатика, 11:2 (2016), 191–204.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А.И. Абакумов, Ю.Г. Израильский, “Эффекты промыслового воздействия на рыбную популяцию”, Математическая биология и биоинформатика, 11:2 (2016), 191–204.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Г.П. Неверова, А.И. Абакумов, Е.Я. Фрисман, “Влияние промыслового изъятия на режимы динамики лимитированной популяции: результаты моделирования и численного исследования”, Математическая биология и биоинформатика, 11:1 (2016), 1–13.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Г.П. Неверова, А.И. Абакумов, Е.Я. Фрисман, “Влияние промыслового изъятия на режимы динамики лимитированной популяции: результаты моделирования и численного исследования”, Математическая биология и биоинформатика, 11:1 (2016), 1–13.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А.О. Беляков, А.А. Давыдов, “Оптимизация эффективности циклического использования возобновляемого ресурса”, Труды Института математики и механики УрО РАН, 22, 2016, 38–46.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А.О. Беляков, А.А. Давыдов, “Оптимизация эффективности циклического использования возобновляемого ресурса”, Труды Института математики и механики УрО РАН, 22, 2016, 38–46.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А.А. Давыдов, “Существование оптимальных стационарных состояний эксплуатируемых популяций с диффузией”, Избранные вопросы математики и механики, Сборник статей. К 70-летию со дня рождения академика Валерия Васильевича Козлова, Труды МИАН, 310, МИАН, М., 2020, 135–142.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А.А. Давыдов, “Существование оптимальных стационарных состояний эксплуатируемых популяций с диффузией”, Избранные вопросы математики и механики, Сборник статей. К 70-летию со дня рождения академика Валерия Васильевича Козлова, Труды МИАН, 310, МИАН, М., 2020, 135–142.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А.В. Егорова, Л.И. Родина, “Об оптимальной добыче возобновляемого ресурса из структурированной популяции”, Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки, 29:4 (2019), 501–517.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А.В. Егорова, Л.И. Родина, “Об оптимальной добыче возобновляемого ресурса из структурированной популяции”, Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки, 29:4 (2019), 501–517.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А.В. Егорова, “Оптимизация дисконтированного дохода для структурированной популяции, подверженной промыслу”, Вестник российских университетов. Математика, 26:133 (2021), 15–25.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А.В. Егорова, “Оптимизация дисконтированного дохода для структурированной популяции, подверженной промыслу”, Вестник российских университетов. Математика, 26:133 (2021), 15–25.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ю.В. Мастерков, Л.И. Родина, “Оценка средней временной выгоды для стохастической структурированной популяции”, Известия Института математики и информатики Удмуртского государственного университета, 56 (2020), 41–49.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ю.В. Мастерков, Л.И. Родина, “Оценка средней временной выгоды для стохастической структурированной популяции”, Известия Института математики и информатики Удмуртского государственного университета, 56 (2020), 41–49.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Л.И. Родина, “Оптимизация средней временной выгоды для вероятностной модели популяции, подверженной промыслу”, Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки, 28:1 (2018), 48–58.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Л.И. Родина, “Оптимизация средней временной выгоды для вероятностной модели популяции, подверженной промыслу”, Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки, 28:1 (2018), 48–58.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">L.I. Rodina, A.H. Hammadi, “Optimization problems for models of harvesting a renewable resourse”, Journal of Mathematical Sciences, 25:1 (2020), 113–122.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">L.I. Rodina, A.H. Hammadi, “Optimization problems for models of harvesting a renewable resourse”, Journal of Mathematical Sciences, 25:1 (2020), 113–122.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">О.А. Кузенков, Е.А. Рябова, Математическое моделирование процессов отбора, Издательство ННГУ, Н. Новгород, 2007, 324 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">О.А. Кузенков, Е.А. Рябова, Математическое моделирование процессов отбора, Издательство ННГУ, Н. Новгород, 2007, 324 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А.Н. Ширяев, Вероятность-1, Наука, М., 1989, 580 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А.Н. Ширяев, Вероятность-1, Наука, М., 1989, 580 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">М.С. Волдеаб, “Свойства средней временной выгоды для вероятностных моделей эксплуатируемых популяций”, Вестник российских университетов. Математика, 28:141 (2023), 26–38.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">М.С. Волдеаб, “Свойства средней временной выгоды для вероятностных моделей эксплуатируемых популяций”, Вестник российских университетов. Математика, 28:141 (2023), 26–38.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
