The role of demographic stochasticity in a speciation model with sexual reproduction
最近的理论研究表明，人口统计随机性可以大大增加无性繁殖的表型多样性生物体自发进化成局部集群的趋势，这表明同域物种形成的简单机制。在这里，我们研究的作用，人口统计随机性的竞争生物体的模型受到竞争性交配。我们发现，在模型与有性生殖，噪声也可以导致形成的表型集群的参数范围内，确定性模型将导致均匀分布。在某些情况下，噪声可能会产生相当大的影响，使确定性建模不足以理解表型分布。
2016-03-21 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Effects of demographic stochasticity on biological community assembly on evolutionary time scales
我们研究了人口统计随机性对社区集会的生物协同进化模型的长期动态的影响。为了检验确定性种群动力学的有效性，引入了噪声。互惠群落对随机种群波动的依赖性很小，而捕食者-被捕食者模型对随机性的依赖性很强，这表明种群的有限性是相关的。对于捕食模型，噪声会导致种群多样性和总规模的急剧下降。在噪声影响下出现的群落由相互强耦合的物种组成，并且在固定点种群周围具有比相应的无噪声模型更强的线性稳定性。捕食者-食饵模型的演化时间尺度上的动力学也被噪声所改变。近似的$1/f$波动观察噪声，而$1/f^{2}$波动被发现的模型没有人口统计学噪声。
2010-04-04 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Globally coupled chaotic maps and demographic stochasticity
研究了人口统计随机性对全局耦合混沌映射系统的影响。一个两步模型进行了研究，其中内部补丁混沌动力学是由一个迁移步骤，耦合所有补丁，代理商在每个网站上的平衡数，$N$，控制离散性引起的波动的强度。对于小的$N$（大的波动），随着耦合（迁移）的增加，出现倍周期级联。随着$N$的增长，出现了一个非常缓慢的动态，导致沿着一个一维的家庭几乎周期2的解决方案。这个流形在确定性极限下成为真解。因此，表征确定性系统的聚类阶段的不同吸引子之间的简并性是慢动力学流形的$N \to \infty$极限。
2009-06-04 nlin.CD q-bio.PE
Demographic stochasticity and extinction in populations with Allee effect
我们研究简单的随机情景，出生和死亡的马尔可夫过程的基础上，描述人口与Allee效应，占人口随机性的作用。在平均场的确定性限制，我们恢复著名的确定性发展方程广泛应用于人口生态学。平均灭绝时间一般是由Wentzel-Kramers-Brillouin（WKB）近似的强和弱Allee效应的人口。对于随机动力学的特殊情况，可以通过递归方程找到平均灭绝时间的精确解。我们研究了WKB解决方案的有效性的条件，并通过比较精确的解决方案与数值模拟分析之间的边界弱和强Allee效应。
2019-01-08 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Asymmetric Variability: The Impact of Uneven Stochasticity on Competitive Dynamics
本文构建具有不同生活史的两物种竞争模型，在迁移、选择和环境随机性下推导固定概率与时间等解析结果，以揭示不均匀随机性对物种存续、灭绝及群落均匀度的影响。
2025-01-08 q-bio.PE
Logistic dynamics of small populations with demographic stochasticity
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas（国家科学研究委员会）；Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro, Comisión Nacional de Energía Atómica and Universidad Nacional de Cuyo（巴里洛切原子中心与巴尔塞罗研究所，国家原子能委员会与门多萨国立大学）
本研究通过随机出生、死亡和移民事件建模有限种群，利用解析和数值方法刻画活跃期和空缺期的统计特性，发现活跃期呈现双峰分布，并探讨了网络结构对种群聚类和空缺期频率的影响。
2026-05-26 q-bio.PE
Predation effects on mean time to extinction under demographic stochasticity
预测物种灭绝的概率和时间的方法通常基于理论模型和经验数据的结合，并侧重于单个物种的种群动力学。当然，物种之间也会相互作用，形成或多或少复杂的相互作用网络。评估灭绝风险的模型往往缺乏这些种间相互作用的明确纳入。我们研究了一个出生和死亡的过程，其中死亡率包括捕食的影响。这个捕食率包括通过一个一般的非线性表达式捕食猎物密度的功能反应。我们调查的觅食参数（如攻击率和处理时间）的平均灭绝时间的影响。当我们改变觅食参数时，平均灭绝时间的数量级变化，即使我们排除了这些参数对平衡种群规模的影响。特别是，我们观察到的平均时间灭绝处理时间的指数依赖。这些发现清楚地表明，占种间相互作用的性质可能是至关重要的估计灭绝风险时。
2012-06-08 q-bio.PE
Demographic stochasticity and resource autocorrelation control biological invasions in heterogeneous landscapes
生物入侵的经典模型通过假设恒定的增长率和随机的局部运动来评估物种在同质景观中的传播。然而，越来越多的证据表明，人口随机性，环境异质性和非随机移动的个人影响很大的传播动态。在这里，我们表明，生物入侵的动态控制的空间异质性的资源分布。我们从理论上表明，增加景观资源的自相关长度会导致物种传播的平均速度降低。人口统计学的随机性在经济放缓中起着关键作用，当个人能够积极地向资源转移时，经济放缓会加剧。在实验室的微观实验中，通过比较不同资源异质性的栖息地传播的鞭毛虫原生生物Euglena gracilis的前端传播速度的减少进行了验证。我们的理论和实验研究结果强调需要考虑的内在随机性的种群动力学来描述蔓延在空间上扩展的景观，这是不可避免的特点是异质空间分布的资源控制的生命率。我们的工作确定了资源自相关长度作为一个关键的调制器和一个简单的衡量景观对生物入侵的敏感性，与自然异质环境走廊内的生物入侵的预测字符的影响。
2016-02-28 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.PE
Environmental stochasticity and the speed of evolution
生物种群受到两种类型的噪音的影响：由于个体繁殖成功的波动而产生的人口统计随机性，以及连贯地影响整个种群相对适合度的环境变化。到目前为止，已被认为是使用纯人口统计随机模型的平均健身的社区增加的速度，在这里，我们提出了一些理论考虑和数值结果的一般情况下，环境的变化被考虑在内。当竞争是成对的，健身波动，以降低进化的速度，而在全球竞争的速度增加，由于环境的随机性。
2018-01-22 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Extinction in a self-regulating population with demographic and environmental noise
我们提出了一个明确的统一的随机模型，由于随机出生，死亡，密度依赖的竞争和环境波动的人口规模的波动。随机动力学提供了对小种群的深入了解，包括灭绝等过程，这些过程不能用确定性方法正确处理。我们提出了精确的分析和基于模拟的结果，我们的随机模型的灭绝时间，并比较不同的影响，环境随机性和内在的人口随机性。我们使用离散的主方程方法和精确映射到一个福克-普朗克方程（泊松方法）和随机方程，显示它们是完全等价的。我们还使用最速下降法计算近似灭绝时间。这个模型可以很容易地扩展到容纳集合种群结构和遗传变异的人口，因此代表了一个明确的合成种群动力学和群体遗传学的微观一步。
2008-07-31 q-bio.PE
Effects of stochasticity and social norms on complex dynamics of fisheries
休渔是一个高度社会生态的过程。虽然休闲渔业具有自我调节和复原力，但不断变化的人为压力促使这些渔业过度捕捞和崩溃。在这里，我们评估的影响，人口和环境的随机性的社会生态两种鱼模型。在噪声存在的情况下，我们发现，捕捞率的增加驱动一个关键的过渡，从高产/低价渔业，以低产量/高价渔业。为了计算人口统计噪声的随机轨迹，我们推导了对应于模型的主方程，并进行了Monte-Carlo模拟。此外，概率势和平均首次穿越时间的分析揭示了替代稳态的弹性。我们还描述了一些通用指标在预测突然转变的有效性。此外，我们表明，将社会规范的模型允许适度的鱼类密度，以保持尽管较高的收获率。总的来说，我们的研究强调了随机社会生态模型中关键转变的发生，并提出了缓解这些转变的方法。
2020-09-29 q-bio.PE
Path integral calculation for emergence of rapid evolution from demographic stochasticity
本研究针对种群快速遗传变异改变生态动态的现象，构建含低营养价值亚种群的个体随机模型，通过主方程与相干态路径积分方法，证明人口统计波动加克隆突变即可产生进化和隐秘准周期。
2014-11-27 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Navigating Uncertainty: Risk-Averse vs. Risk-Prone Strategies in Populations Facing Demographic and Environmental Stochasticity
本文研究在环境与种群统计随机性下，单个突变体入侵有限常驻种群时，方差规避与方差偏好策略如何影响其固定概率，并探讨其与赌注对冲理论的异同。
2024-09-24 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Neutral dynamics with environmental noise: age-size statistics and species lifetimes
中性动力学，其中类群被假定为人口统计学上等效的，它们的丰度仅由潜在的出生-死亡过程的随机性决定，已经证明自己是一个重要的最小模型，占遗传学和生态学中的许多经验数据集。然而，人口[ ${\cal{O}} ({\sqrt N})$ ]噪声模型的限制产生相对缓慢的动态，似乎是在短期和长期的观察系统的特性相冲突。在这里，我们分析了两个问题-年龄大小的关系和物种灭绝时间-在一个中性学说〈动〉框架与人口和环境的随机性。事实证明，环境引起的人口变化率控制的长期动态和修改显着的中性学说〈动〉<动>与人口噪音，产生更好的协议与经验数据。我们认为两个原型的“零均值”的环境噪声，这是平衡的算术丰度方面，另一个平衡的对数（健身）空间，研究其物种寿命统计和讨论其相关性的现实模型的社区动态。
2015-05-12 q-bio.PE
Population dynamics under demographic and environmental stochasticity
本文研究同时受人口统计与环境随机性影响的单物种种群扩散，证明外部 Lyapunov 指数决定准平稳分布极限、灭绝时间尺度及多尺度灭绝行为。
2024-07-08 math.DS math.PR math.SP
Heteroclinic cycling and extinction in May-Leonard models with demographic stochasticity
May和Leonard（SIAM J. Appl. Math 1975）提出了一个具有异宿循环的三种群Lotka-Volterra型种群模型。而不是产生一个周期性的极限环，轨迹需要越来越长的时间来完成每个“周期”，越来越接近不稳定的固定点，其中一个人口占主导地位，其他人接近零。非周期异宿动态随后在生态系统中进行了研究（侧斑蜥蜴;大肠杆菌E。大肠杆菌）、免疫系统、神经信息处理模型（"无赢家竞争"）和神经中枢模式发生器的模型中。然而，正如梅和伦纳德所观察到的那样："从生物学上讲，（由模型产生的）行为是毫无意义的。一旦承认变量代表动物，因此不能低于1，很明显，系统将在几个周期后收敛于某个单一种群，消灭其他两个种群。"在这里，我们探索不同的方式引入离散随机动力学的基础上，五月和伦纳德的ODE模型，应用生态种群动力学，和神经运动中枢模式发生器系统。我们研究了几个数量上不同的渐近行为的例子，包括所有物种的灭绝，灭绝到一个单一的物种，和持久的周期优势有限的平均周期长度。
2021-11-10 math.PR q-bio.NC q-bio.PE
Stochastic evolutionary games in dynamic populations
频率依赖选择和人口波动在进化和生态过程中起着重要作用。在频率依赖选择下，群体的平均适应度可以基于群体内个体之间的相互作用而增加或减少。即使在恒定的环境中，种群规模的波动也应该反映出这一点。在这里，我们提出了一个随机模型，它自然地结合了这两个进化的成分，假设频率依赖于不同类型之间的竞争，在一个基于个人的模型。与以往的博弈论模型不同，种群的承载能力和种群规模是由进化博弈和人口随机性介导的个体间的成对竞争决定的。在种群规模为无穷大的情况下，平均随机动力学被确定性竞争Lotka-Volterra方程所捕获。在小种群中，人口随机性反而可能导致整个种群的灭绝。由于种群规模是由进化博弈中的适应度决定的，因此合作者的种群比背叛者的种群更不容易灭绝，而在通常的固定规模系统中，种群会繁荣，而不管其平均收益如何。
2015-06-22 q-bio.PE
Phase diagram for a logistic system under bounded stochasticity
灭绝是任何随机生灭过程的最终吸收状态，因此灭绝时间是任何自然种群的一个重要特征。在这里，我们认为后勤和后勤系统的人口和有界环境随机性的综合影响下。确定了三个阶段：平均灭绝时间$T$随初始种群大小呈指数增长的非活动期，$T$随承载量$N$呈指数增长的活动期，以及$T$与$N$呈幂律关系的时间Griffiths期。该系统只支持指数阶段时，噪声是有界的，在这种情况下，连续（扩散）近似打破了格里菲斯阶段。这种崩溃与定性不同的生存统计和下降模式之间的交叉有关。为了研究幂律相，我们提出了一个新的WKB计划，这是适用于在扩散和非扩散制度。
2019-02-16 q-bio.PE
Demographic Fluctuations versus Spatial Variation in the Competition between Fast and Slow Dispersers
扩散是一种重要的策略，使生物能够定位和利用有利的栖息地。问题出现了：在空间异质景观的竞争，什么是最佳的扩散率？连续种群模型预测，在资源空间变异的情况下，具有较低扩散率的物种总是会驱使竞争物种灭绝。然而，引入内在的人口统计随机性可以扭转这一结论。我们提出了一个简单的模型，在该模型中，资源的开采和随机波动之间的竞争导致胜利的两个物种取决于环境参数的快或慢。一个简化的极限情况下的模型，通过关闭的时刻和相关层次分析，定量预测的物种将赢得在完整的模型在给定的参数的空间变化和平均承载力。
2010-02-05 q-bio.PE
Stability of two-species communities: drift, environmental stochasticity, storage effect and selection
有限大小群落中两个竞争种群的动态是群体遗传学和群落生态学中研究最多的问题之一。随机波动不可避免地导致其中一个物种的灭绝，但相关的时间尺度取决于潜在的动态。社区的持续时间已经计算了中性模型，其中系统的唯一驱动力是漂移（人口统计随机性）和强选择模型。本文根据近年来对环境随机性在经验系统中的重要性的分析，提出了一个考虑漂移、环境变化和与时间无关的选择优势的两种群群落持续时间的一般理论。
2016-11-29 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
When do factors promoting balanced selection also promote population persistence? A demographic perspective on Gillespie's SAS-CFF model
经典随机人口学预测，环境随机性降低人口增长率，从而增加灭绝风险。与此相反，SAS-CFF模型表明，环境随机性可以促进遗传多样性〈动〉性<动>。扩展SAS-CFF占人口统计，我研究环境随机性的同时影响遗传多样性〈动〉性<动>和人口的持久性。与Gillespie的分析相一致，如果对数适应度函数是凹的，并且等位基因对环境的反应不是完全相关的，则稀有等位基因的人均增长率是正的，并且遗传多样性〈动〉性<动>在随机持久性意义上保持不变，即等位基因频率几乎肯定地和概率地倾向于远离零。或者，如果对数适应度函数是凸的，那么稀有等位基因的人均增长率是负的，并且等位基因以概率1渐近固定。如果人口的低密度，人均增长率是正的，那么人口在随机持久性意义上持续存在，否则它以概率1渐近灭绝。与稀有等位基因的人均增长率相反，人口的人均增长率是对数适应度函数的倒数的递减函数。当对数适应度函数为凹函数时，等位基因多样性增加了种群的人均增长率，而减少了稀有等位基因的人均增长率;环境随机性增加了稀有等位基因的人均增长率，但减少了种群的人均增长率。总的来说，这些结果（一）突出了如何促进人口持久性的机制可能与促进遗传多样性〈动〉性<动>的机制不一致，和（二）提供条件下，人口持久性依赖于现有的常设遗传变异。
2019-07-24 math.DS math.PR q-bio.PE
Applications of WKB and Fokker-Planck methods in analyzing population extinction driven by weak demographic fluctuations
在大而有限的种群中，由于随机出生和死亡事件导致的弱人口统计随机性可能导致种群灭绝。这个过程类似于被困粒子在随机力作用下的逃逸问题。在研究这类物理系统中广泛使用的方法，例如WKB和Fokker-Planck方法，可以应用于解决类似的生物学问题。本文比较分析了WKB方法和Fokker-Planck方法在Logistic增长、地方病SIR、捕食-被捕食和竞争洛特卡-沃尔泰拉模型等典型随机种群动力学模型中的应用。平均灭绝时间强烈依赖于相应的确定性不动点的性质。对于不同类型的不动点，灭绝可以由罕见事件或典型的高斯波动驱动。在前一种情况下，控制稀有事件分布的大偏差函数可以在弱噪声极限下用WKB方法很好地近似。在后一种情况下，更简单的Fokker-Planck近似方法也是合适的。
2018-07-21 q-bio.PE
Patchiness and Demographic Noise in Three Ecological Examples
理解空间聚集的原因和影响是生态学中最基本的问题之一。聚集是一种新兴的现象，产生于人口中个体之间的相互作用，只能感觉到-最多-他们的同伙的局部密度。因此，考虑到个人水平的相互作用和波动是至关重要的，以达到正确的描述人口。经典的确定性方程适用于描述种群的某些方面，但忽略了与个体离散性所固有的随机性相关的特征。人口的随机方程确实通过人口噪声项来解释这些波动产生的影响，但由于其复杂性，它们可能很难（有时甚至不可能）处理。即使它们可以以简单的形式写出来，由于存在“平方根”固有噪声，它们仍然很难在数值上积分。在本文中，我们讨论了一个简单的方法来增加人口统计随机性的影响，三个经典的，确定性的生态例子，聚集起着重要的作用。我们研究所得到的方程，使用最近推出的集成计划，特别是设计成数字随机方程与人口噪声集成。为了仔细检查这些随机的例子，以显示聚集的能力，我们发现，这三个系统不仅显示补丁配置，但也经历了一个相变属于定向渗流普适类。
2012-05-15 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.PE
Kinetic theory for structured populations: application to stochastic sizer-timer models of cell proliferation
UCLA（加州大学洛杉矶分校）
本文推导了描述结构化种群概率密度分布演化的完整动力学方程，应用于细胞根据年龄和大小分布的随机尺寸-定时模型，结合了人口统计学和个体细胞生长率的随机性。
2021-01-10 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Introduction to new demographic model for humans
自1825年以来，Gompertz模型对生物和社会科学中的老龄化解释做出了重大贡献。然而，在现代研究发现，很明显，Gompertz模型是不成功的描述整个人口轨迹。在这封信中，特别介绍了一种新的人口模型，以描述人类的人口轨迹，例如，瑞典（2002年）。新的模型是来自威布尔模型与年龄相关的形状参数，这似乎表明生物系统的长寿的动力学方面。我们将讨论与年龄相关的形状参数的起源。最后，这里提出的新模型有很大的潜力改变我们对最长寿命定义的理解。
2004-04-22 q-bio.PE
Demographic noise can reverse the direction of deterministic selection
决定论进化理论强有力地预测，表现出利他行为的种群将被吸收共同利益但自己不贡献的突变作弊者推向灭绝。在这里，我们表明，当人口统计随机性占，选择实际上可以在相反的方向上的确定性预测，而不是有利于合作的行为，明显增加人口的承载能力。存在于较大数量的群体经历了一个选择性优势，因为它们比较小的群体对入侵更具随机性，这种优势甚至可以在存在生殖成本的情况下持续存在。我们调查这种一般性的影响，在特定的背景下，公共产品的生产，并找到随机选择逆转导致公共产品生产者的成功的条件。这种洞察力，在这里分析，是错过了确定性分析以及标准的博弈论模型，强制执行一个固定的人口规模。这种效应被发现被放大的空间，在这种情况下，我们发现，选择逆转发生在生物合理的参数制度的微生物种群。除了公共利益问题，我们制定了一个一般的数学框架模型，可能会表现出随机选择逆转。在这种情况下，我们描述了一个随机模拟r-K理论，小种群可以进化到更高的密度，在没有干扰。
2016-08-11 q-bio.PE
Simulation of Demographic Change in Palestinian Territories
死亡率、出生率和退休率在人口变化中起着重要作用。在大多数情况下，死亡率在过去一个世纪下降，但生育率没有明显下降，这导致人口增长显著增加。在许多贫穷国家，如巴勒斯坦领土，出生人数下降，预期寿命增加。在这篇文章中，我们专注于测量，分析和推断的年龄结构在巴勒斯坦几十年前到未来。设计了一个Fortran程序，并用于模拟和分析我们的统计数据。这项关于巴勒斯坦人口变化的研究表明，巴勒斯坦人今后将面临问题，因为最强壮的年龄组群是60岁以上的人。因此，我们建议提高退休年龄和妇女就业。
2007-05-30 q-bio.PE
Coexistence in the face of uncertainty
在过去的一个世纪里，非线性差分和微分方程被用来理解物种共存的条件。然而，这些模型未能考虑到随机波动，由于人口和环境的随机性，这是经历了所有人口。我回顾了最近的一些数学结果的持久性和共存的模型占这些形式的随机性。人口统计随机性源于由有限数量的相互作用的个体组成的群体和社区，并且通常由具有可数数量状态的马尔可夫模型表示。对于有限世界中的封闭种群，灭绝发生在有限的时间内，但之前可能有长期的瞬变。准平稳分布（QSD）的这些马科夫模型的特征，这种亚稳定的行为。对于足够大的“栖息地大小”，QSD集中在确定性模型的正吸引子。此外，灭绝的概率呈指数下降与栖息地的大小。另外，环境随机性源于影响生存、生长和繁殖的环境条件的波动。随机差分方程可以用来模拟环境随机性对种群和群落动态的影响。对于这些模型，随机持久性对应于对任意低的人口密度赋予任意小的权重的经验措施。综述了随机持久性的充分必要条件。这些条件涉及加权组合的李雅普诺夫指数对应的“平均”人均增长率的稀有物种。结果表明，与湾棋盘斑蝶，耦合汇人口，存储效果，和随机的岩石纸，纸，植物群落。提出了待解决的问题和解决办法。
2016-09-23 math.DS math.PR q-bio.PE
Evolution of Fast and Slow Life Histories in Resource-Constrained Populations with Mass-Mortality Events
本研究通过数学模型证明，在资源受限且经历大规模死亡事件的种群中，人口随机性偏好慢生活史，而灾难事件创造资源丰裕期偏好快生活史，两者平衡产生演化吸引速度，为r/K选择提供严格数学框架。
2026-09-15 math.PR q-bio.PE
Finite size scaling of survival statistics in metapopulation models
本研究扩展复合种群模型以纳入有限种群随机性，推导生存概率的有限尺寸标度，并证明确定性复合种群容量在生存与灭绝统计中的关键作用。
2025-06-23 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Theory of time-averaged neutral dynamics with environmental stochasticity
竞争是种群动力学的主要驱动力，它塑造了种群的遗传组成和生态群落的组装。中性模型假设所有的个体都是等价的，并且动态受人口统计（散粒）噪声的支配，具有反映突变-灭绝平衡的稳态物种丰度分布（SAD）。最近，许多经验和理论研究强调了环境变化的重要性，一致地影响整个种群的相对适合度。在这里，我们考虑两个一般的时间平均中立模型，在这两个相对适合度的每个物种的波动独立的时间，但其平均值为零。第一个模型（模型A）描述了一个具有局部竞争和出生死亡率线性适应度依赖的系统，而在第二个模型（模型B）中，竞争是全局的，适应度依赖是非线性的。由于这种非线性，模型B承认噪声诱导的稳定机制，促进新的突变体的入侵。采用自洽平均场方法将多种群问题转化为两种群问题，并给出了新出现的Fokker-Planck方程组的大$N$渐近解.我们的解析表达式，以适应SAD从广泛的蒙特卡罗模拟和相应的主方程的数值解。
2018-01-15 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Perennial life-histories and demographic advantages may play contradictory roles in the evolution of plant mating systems
在预测自花受精种群中反复出现的有害突变的命运和后果时，大多数模型都假设种群具有离散的非重叠世代。这使得它们在考虑具有重叠世代的多年生物种以及交配独立于年龄组发生时在生物学上无关。以前的模型研究多年生生活史〈动〉<动>的遗传特性的人口中存在的自花受精的影响，这样做考虑年龄相关的选择，并发现，与经验观察，多年生种群应表现出较低水平的近交衰退。在这里，我们提出了一个简单的确定性模型在连续时间选择在不同的健身性状和反馈之间的人口健身和大小。我们发现，一个常年的生活史可以导致高水平的近亲繁殖抑郁症，尽管近亲繁殖，由于杂合个体在成年阶段的频率较高。我们还提出，可能有人口优势的自我受精是独立的生殖成功。
2016-04-21 q-bio.PE
The Critical Domain Size of Stochastic Population Models
确定种群持续生存所需的临界域大小是生态学中的一个重要问题。人口和环境的随机性影响人口的持续能力。在这里，我们将探讨包括这种可变性的方法。我们研究的人群，传统上使用确定性积分差分方程（IDE）框架建模，具有不同的扩散和定居阶段。基于个体的模型（IBM）是IDE最直观的随机模拟，但很少产生分析见解。我们探索两种替代方法;一种是使用中心极限定理扩展到人口水平，另一种是在随机环境中的Galton-Watson分支过程和分支过程的变化。这些分支过程模型密切接近IBM和产量洞察的因素，确定一个给定的人口随机性的临界域大小。
2016-01-21 math.PR q-bio.PE
Extinction time distributions of populations and genotypes
本文研究种群与基因型灭绝时间的整体分布，综合易灭绝、中性及稳定动力学，区别人口统计与环境随机性，并提出分类经验系统的通用准则。
2023-07-17 q-bio.PE
The overall mortality caused by COVID-19 in the European region is highly associated with demographic composition: A spatial regression-based approach
人口因素对COVID-19造成的整体伤亡人数有重大影响。在这项研究中，使用空间回归模型分析了关键人口统计变量与COVID-19病例和死亡之间的空间关联。建模时共考虑了13个（COVID-19病例因素）和8个（COVID-19死亡因素）关键变量。共5个空间回归模型，如地理加权回归（GWR），空间误差模型（SEM），空间滞后模型（SLM），空间误差滞后模型（SEM_SLM），普通最小二乘法（OLS）的空间建模和映射模型估计。当地R2值表明选定的人口统计变量对COVID-19造成的总体伤亡人数的影响，意大利和英国的R2值最高。在法国、比利时、荷兰、爱尔兰、丹麦、挪威、瑞典、波兰、斯洛伐克和罗马尼亚观察到中度局部R2。拉脱维亚和立陶宛的COVID-19病例当地R2值最低。在13个变量中，计算总人群的最高局部R2（R2 = 0.92），其次是死亡粗死亡率（R2 = 0.9），长期患病（R2 = 0.84），年龄>80岁的人口（R2 = 0.59），就业（R2 = 0.46），65岁时的预期寿命（R2 = 0.34），粗出生率（R2 = 0.31），预期寿命（R2 = 0.31），65-80岁人口（R2 = 0.29），15-24岁人口（R2 = 0.27）、25-49岁人群（R2 = 0.27）、0-14岁人群（R2 = 0.23）和50-65岁人群（R2 = 0.23）。
2020-05-07 q-bio.PE q-bio.QM
Automatic parametrization of age/ sex Leslie matrices for human populations
在本文中，我们提出了一种技术参数化莱斯利过渡矩阵从简单的年龄和性别人口计数，使用“伍德的方法”[伍德]的实现，这些矩阵可以预测人口的年龄和性别（“队列组件”的方法）使用简单的矩阵乘法和起始人口。我们的方法在两个方面改进了以前创建Leslie矩阵的方法：它消除了从“原始”数据计算输入人口统计率的需要，并且我们的Leslie矩阵的新格式更优雅地揭示了人口变化的人口组成部分（生育率，死亡率和迁移）。本文件围绕三个主题。首先，我们描述了基本的算法，“伍德的方法，”它使用二次优化，以适应年龄和性别人口计数的过渡矩阵。其次，我们使用人口统计学理论来创建约束集，使算法可用于人类群体。最后，我们使用该方法预测3,120个美国县，并表明它有希望自动化队列组件预测。本文介绍了第一次出版的成功应用伍德的方法对人类的人口，它也指出了更普遍的承诺，约束优化技术在人口建模。
2012-04-22 q-bio.PE stat.AP
Regularity underlies erratic population abundances in marine ecosystems
一个生态系统中物种数量的丰富度很少是稳定的，往往随着时间的推移表现出很大的波动。利用海洋物种的历史数据，我们表明，人口增长率的年与年之间的波动服从一个定义良好的双指数（拉普拉斯）分布。这种惊人的规律性使我们能够设计一个随机模型，尽管人口丰度的变化似乎是不规则的。该模型将低人口密度下增长放缓的影响确定为当前人口变异性分析方法中遗漏的一个关键因素，如果没有这个因素，灭绝风险就会被严重低估。该模型还使我们能够分离人口统计随机性的影响，并表明，单一物种的增长率主要由所有物种共同的随机性决定。这种优势-以及它对物种间相关性的影响，包括协同作用-强调了生态系统一级管理方法的必要性，以减少个别物种本身的灭绝风险。
2015-06-01 nlin.AO q-bio.PE
How big does a population need to be before demographers can ignore individual-level randomness in demographic events?
本文通过微观模拟评估不同规模历史人口中出生与死亡的个体随机性对年龄—性别结构的影响，发现约100人时不可忽略、1,000人时较弱、10,000人时可忽略。
2024-06-20 physics.soc-ph q-bio.PE stat.ME
A method for including additional socio-demographic factors in social contact matrices for compartment-based epidemic models
School of Mathematics and Statistics, University of Canterbury（坎特伯雷大学数学与统计学院）；Ngāi Tahu Research Center, University of Canterbury（坎特伯雷大学恩盖·塔胡研究中心）；Te Pūnaha Matatini Centre of Research Excellence in Complex Systems（复杂系统卓越研究中心 Te Pūnaha Matatini）
本文提出一种方法，通过人口结构信息和群体内混合率假设，将社会人口因素纳入社会接触矩阵，从而改变传染病传播动态和结局。
2026-10-28 physics.soc-ph q-bio.PE
Temporal invariance of evolutionary entropy and comparative demographic analysis
Universidade de Lisboa（里斯本大学）；Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa（里斯本大学高等技术学院）
该研究证实进化熵是繁殖过程的属性而非时间划分的结果，为跨时间尺度比较人口统计模型提供了数学基础。
2026-10-14 math.DS q-bio.PE
Fitting Markovian binary trees using global and individual demographic data
我们考虑一类称为马尔可夫二叉树的分支过程，其中个体的寿命和繁殖时期使用瞬态马尔可夫到达过程（TMAP）建模。我们估计的参数的TMAP的基础上，人口数据包含特定年龄的生育率和死亡率的信息。根据可用数据的详细程度，应用加权非线性回归方法或极大似然方法。我们讨论了TMAP中相位数的最佳选择，并为模型输出提供了置信区间。使用人类和鸟类种群的真实数据说明了结果。
2017-02-14 q-bio.PE stat.AP
Intrinsic noise in game dynamical learning
人口噪声对进化和人口动态，以及化学反应系统和流行病学模型有着深远的影响。这种噪声是内在的，并且是由于有限种群中动态的离散性。我们在这里表明，类似的噪声持续的轨迹出现在游戏动态学习，其中的随机性有一个不同的起源：代理样本的数量有限的移动他们的对手之间的适应事件。无限批量的限制导致确定性的修改复制方程，而有限采样导致随机动态。这些波动的特征可以使用统计物理学的方法进行分析计算，并且这种噪声可以显着影响吸引子，导致噪声持续循环或删除标准复制动力学的周期轨道。
2009-10-21 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
