Sự không chắc chắn, học hỏi và quản lý tối ưu động vật hoang dã

Byron K. Williams1
1Biological Resources Division, United States Geological Survey, Reston, USA

Tóm tắt

Quản lý động vật hoang dã bị giới hạn bởi sự biến động môi trường không kiểm soát và thường không được nhận thức, bởi khả năng quan sát và kiểm soát quần thể động vật còn hạn chế, và bởi sự thiếu hiểu biết về các quá trình sinh học thúc đẩy động lực quần thể. Trong bài viết này, tôi mô tả một khung quản lý toàn diện bao gồm nhiều mô hình và giá trị khả năng để tính đến sự không chắc chắn cấu trúc, cùng với các yếu tố ngẫu nhiên để phản ánh sự biến động môi trường, lấy mẫu ngẫu nhiên và khả năng kiểm soát một phần. Tối ưu hóa thích ứng được phát triển dựa trên việc kiểm soát tối ưu các quần thể chưa được hiểu rõ, với giá trị mong đợi của thông tin hoàn hảo đo lường tiềm năng cải thiện kiểm soát thông qua việc học hỏi. Khung cho kiểm soát thích ứng tối ưu được tổng quát hóa bằng cách bao gồm sự quan sát một phần và cập nhật khả năng mô hình dựa trên mẫu không thích ứng. Quản lý thích ứng thụ động được phát triển như một trường hợp đặc biệt của tối ưu hóa thích ứng có ràng buộc, đại diện cho một lựa chọn không tối ưu có thể hiệu quả nhưng vẫn tính đến sự không chắc chắn cấu trúc.

Từ khóa

#quản lý động vật hoang dã #không chắc chắn #tối ưu hóa thích ứng #biến động môi trường #năng lực kiểm soát

Tài liệu tham khảo

Akaike, H. (1974) A new look at the statistical model identification. IEEE Transactions on Automatic Control AC, 19, 716-23.

Bellman, R. and Dreyfus, S.E. (1962) Applied Dynamic Programming, Princeton University Press, Princeton, New Jersey.

Burnham, K.P., Anderson, D.R., White, G.C., Brownie, C., and Pollock, K.H. (1987) Design and analysis methods for fish survival experiments based on release-recapture, American Fisheries Society, Monograph 5.

Bookout, T.A., (ed.). (1994) Research and Management Techniques for Wildlife and Habitats, fifth edition. The Wildlife Society, Bethesda, Maryland.

Burnham, K.P. and Anderson, D.R. (1998) Model Selection and Inference: A Practical Information-Theoretic Approach, Springer, New York, NY.

Dreyfus, S.E. and Law, A.M. (1977) The Art and Theory of Dynamic Programming, Academic Press, San Diego, California.

Hilborn, R. and Walters, C.J. (1992) Quantitative Fisheries Stock Assessment: Choice, Dynamics, and Uncertainty, Chapman and Hall, New York.

Holling, C.S., (ed.) (1978) Adaptive Environmental Assessment and Management, Wiley, Chichester, U.K.

Johnson, F.A., Moore, C.T., Kendall, W.L., Dubovsky, J.A., Caithamer, D.F., Kelley, J.T. Jr., and Williams B.K. (1997) Uncertainty and the management of mallard harvests. Journal of Wildlife Management, 61, 203-17.

Johnson, F.A., Williams, B.K., Nichols, J.D., Hines, J.E., Kendall, W.L., Smith, G.W., and Caithamer D.F. (1993) Developing an adaptive management strategy for harvesting waterfowl in North America. Transactions, North American Wildlife and Natural Resources Conference, 58, 565-83.

Johnson, F.A. and Williams B.K. (1999) Protocol and practice in the adaptive management of waterfowl harvests. Conservation Ecology, 3, 8.

Lee, P.M. (1992) Bayesian Statistics: An Introduction, Halsted Press, New York.

Lubow, B. (1996) SDP: Generalized software for solving stochastic dynamic optimization problems. Journal of Wildlife Management, 23, 738-42.

Nichols, J.D. (1992) Capture-recapture models. Bioscience, 42, 94-102.

Nichols, J.D., Johnson, F.A., and Williams, B.K. (1995) Managing North American waterfowl in the face of uncertainty. Annual Review of Ecology and Systematics, 26, 177-99.

Sage, A.P. and White, C.C. (1977) Optimal Systems Control, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey.

Stengel, R.F. (1994) Optimal Control and Estimation, Dover Publications, New York.

Walters, C.J. (1986) Adaptive Management of Renewable Resources, Macmillan Publ. Co., New York.

Walters, C.J. and Hilborn R. (1978) Ecological optimization and adaptive management. Annual Review of Ecology and Systematics, 9, 57-188.

Williams, B.K. (1996a) Adaptive optimization and the harvest of biological populations. Mathematical Biosciences, 136, 1-20.

Williams, B.K. (1996b) Adaptive optimization of renewable natural resources: solution algorithms and a computer program. Ecological Modeling, 93, 101-11.

Williams, B.K. (1997) Approaches to the management of waterfowl under uncertainty. Wildlife Society Bulletin, 25, 714-20.

Williams, B.K. and Johnson F.A. (1995) Adaptive management and the regulation of waterfowl harvests. Wildlife Society Bulletin, 23, 430-36.

Williams, B.K., Johnson, F.A., and Wilkins K. (1996) Uncertainty and the adaptive management of waterfowl harvests. Journal of Wildlife Management, 60, 223-32.

Williams, B.K., Nichols, J.D. and Conroy M.J. ____. Analysis and management of animal populations, Academic Press, San Diego, California (in press).