26
ГЛАВА
1
Лотки, примечательная тем, что в ней рассматривается необычай-
но
широкий круг явлений, оказала значительное влияние на раз-
витие математической биологии.
Приведенные
выше уравнения (1.1) и (1.3) напоминают урав-
ления
движения, получаемые при математическом описании дина-
мических систем. Это впечатление еще более усиливается после
прочтения
нескольких глав книги Лотки, посвященных фунда-
ментальным уравнениям кинетики развивающихся систем. Выше,
рассматривая (на очень элементарном уровне) рост популяций,
мы сделали несколько упрощающих допущений, в частности
о
том, что рост представляет собой непрерывный процесс — как
в
отношении размера популяции, так и во времени. Кроме того,
подразумевалось, что биологическая изменчивость или случайные
статистические колебания либо
отсутствуют,
либо настолько малы,
что не имеют существенного значения. Если популяция достаточно
велика, то это допущение часто оказывается близким к истине.
Кроме
того,
даже
в том случае, если размер популяции испытывает
заметные колебания, можно все же применять эти уравнения,
полагая, что они относятся к
средним
значениям. Однако необхо-
димо иметь в виду следующее важное обстоятельство. Для
неко-
торых простых явлений, как, например, размножение, гибель
и
миграция, можно спокойно пренебречь присущей им заметной
изменчивостью и выводить уравнения движения для средних
значений,
как если бы эти средние значения были фактически
наблюдаемыми величинами, не подверженными воздействию ста-
тистических колебаний. В то же время при исследовании, напри-
мер,
конкуренции
между
видами, развития эпидемий и вообще
любых процессов, в которых
участвуют
взаимодействующие
группы, средние значения, получающиеся из уравнений, выведен-
ных при допущении об отсутствии статистических колебаний,
обычно отличаются от истинных средних значений. Поэтому
мы откладываем обсуждение таких ситуаций до следующей главы,
где рассматривается роль теории вероятностей и математической
статистики при построении математических моделей.
Необходимо упомянуть и о том, что если принять во внимание
статистические колебания, то
даже
рассмотренная выше логи-
стическая модель, аналогичная модели простой эпидемии без слу-
чаев выздоровления, должна
будет
претерпеть значительные
изменения.
Следовательно,
детерминистский
подход
необходимо
применять
с большой осторожностью. Многие результаты, при-
водимые в старых книгах, например в книге Лотки, справедливы
лишь
для тех случаев, когда на протяжении всего процесса чис-
ленность популяции остается достаточно большой.
Практическое
значение математических моделей, рассмотрен-
ных в данном разделе, состоит в том, что они
дают
предваритель-