
Růstový koeficient populace
Najdeme vlastní hodnoty matice Označme
Determinant rozvineme podle posledního sloupce,
|
(33) |
Odtud je vidět, že pro je
pokud předpokádáme a tedy matice
v souladu s Perronovou-Frobeniovou větou nemá nulové vlastní hodnoty.
Rovnost Modely s konstantní projekční maticí (33) lze považovat za lineární diferenční rovnici (rekurentní formuli) prvního řádu pro neznámou posloupnost Jejím řešením je
Poněvadž dostaneme
Vlastní hodnoty matice tedy jsou řešením rovnice
|
(34) |
Levou stranu této rovnice můžeme považovat za funkci proměnné
Při tomto označení je podle Modely s konstantní projekční maticí (31). Dále
a
pro To znamená, že na intervalu
funkce klesá od nekonečna k nule, takže rovnice Modely s konstantní projekční maticí (34) má jediné kladné řešení, označme ho
Hodnota
je dominantní vlastní hodnotou matice
, tedy Malthusovským koeficientem růstu populace. Pokud
pak
pokud
pak
Situace je znázorněna na obrázku Modely s konstantní projekční maticí 1.
Obr. 1. Grafické řešení rovnice Modely s konstantní projekční maticí (34) - charakteristické rovnice Leslieho matice. Vlevo: čistá míra reprodukce R0<1 (vymírající populace), vpravo: R0>1 (rostoucí populace).
|
Můžeme tedy formulovat závěr:
Je-li
pak populace roste, je-li
pak populace vymírá. Pokud
a populace je strukturně stabilizovaná, pak se její velikost nemění.
Tento výsledek, k němuž jsme dospěli s využitím Perronovy-Frobeniovy teorie, je stejný, jako závěr pravděpodobnostní úvahy provedené v oddíle Čistá míra reprodukce.
Délka generace je definována jako doba, po jejímž uplynutí jsou rodiče vystřídáni potomky stejně starými, jako byli rodiče při jejich narození. Tedy poměr velikosti generace potomků a generace rodičů je roven
Tento poměr je však u strukturně stabilizované populace s růstovým koeficientem
roven hodnotě
Z rovnosti
pro délku generace dostaneme vyjádření