《森林管理模型》PPT课件.ppt

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1、森林管理模型森林管理模型森林管理模型森林管理模型森林中的树木每年都由一部分被砍伐掉森林中的树木每年都由一部分被砍伐掉,为使森林资源不被耗尽，并尽可能有效地应为使森林资源不被耗尽，并尽可能有效地应用这片土地用这片土地,每当砍伐掉一批树木后每当砍伐掉一批树木后,都要再都要再补种一批幼苗。作为森林的管理者，希望知补种一批幼苗。作为森林的管理者，希望知道如何砍伐树木，才能使被砍伐的树木获得道如何砍伐树木，才能使被砍伐的树木获得最大的经济效益。最大的经济效益。模型假设模型假设1）每砍伐掉一棵大树，就在原地补种一棵幼苗，因）每砍伐掉一棵大树，就在原地补种一棵幼苗，因此这片森林的总树木保持不变。仅考虑森林中

2、的树此这片森林的总树木保持不变。仅考虑森林中的树木为木为同一种树木同一种树木的情况，树木的经济价值主要是由的情况，树木的经济价值主要是由树木的树木的高度高度决定的。决定的。2）将森林中树木的生长情况用树木的高度级）将森林中树木的生长情况用树木的高度级hi来表来表 示，假设不同高度级的树木具有不同的经济价值示，假设不同高度级的树木具有不同的经济价值pi3）初始时刻森林中的树木具有不同的高度级分布。初始时刻森林中的树木具有不同的高度级分布。在一个生长期内，树木的高度均有不同程度的增加，在一个生长期内，树木的高度均有不同程度的增加，用用g表示第表示第i级树木一年后变成级树木一年后变成i+1级的比例级

3、的比例。4）假设砍伐是连续的和稳定的。）假设砍伐是连续的和稳定的。5）设这片森林的树木总数为）设这片森林的树木总数为s，xi表示每次砍伐后第表示每次砍伐后第i级中留下的树木数，级中留下的树木数，yi 表示每次砍伐后收获的表示每次砍伐后收获的i级树级树木数。木数。6）假设两次砍伐之间是森林的生长期，每个生长期）假设两次砍伐之间是森林的生长期，每个生长期内，树木至多只能生长一个高度级，不考虑树木死亡内，树木至多只能生长一个高度级，不考虑树木死亡的影响。的影响。记记根据假设根据假设,我们构造树木生长矩阵及补种幼苗分布矩阵我们构造树木生长矩阵及补种幼苗分布矩阵 根据假设根据假设,经过一个生长期后经过一

4、个生长期后,森林中树木的高度分布森林中树木的高度分布可以用向量可以用向量Gx表示表示,即即 因为砍伐幼苗不但不能带来经济效益，还要支因为砍伐幼苗不但不能带来经济效益，还要支付一定的买幼苗费用，所以不妨设付一定的买幼苗费用，所以不妨设y1=0。每年砍伐的树木总数与补种的幼苗数为每年砍伐的树木总数与补种的幼苗数为 根据持续稳定收获的假设，有根据持续稳定收获的假设，有问题求解问题求解考虑问题的实际含义，应该有考虑问题的实际含义，应该有 每年的实际收益每年的实际收益E为为也即也即最大经济收益问题归结为最大经济收益问题归结为 s.t 设只收获第设只收获第k级树木的经济效益为级树木的经济效益为Ek（完全砍伐第（完全砍伐第k级级树木，但不砍伐其它级别的树木）树木，但不砍伐其它级别的树木）此时有此时有 因此因此因此因此