邏輯斯諦增長

邏輯斯諦增長

邏輯斯諦增長是一種數學模型。主要用於研究植物群體的發病率和環境容量的關係。

簡介

邏輯斯蒂增長模型又稱自我抑制性方程。用植物群體中發病的普遍率或嚴重度表示病害數量(x),將環境最大容納量k定為1(100%),邏輯斯蒂模型的微分式是:

邏輯斯諦增長邏輯斯諦增長

dx/dt=rx(1-x)

式中的r為速率參數,來源於實際調查時觀察到的症狀明顯的病害,范.德.普朗克(1963)將r稱作表觀侵染速率(apparent infection rate),該方程與指數模型的主要不同之處,是方程的右邊增加了(1-x)修正因子,使模型包含自我抑制作用。

積分式

上式中的B為積分常數,因為x是經過t時間後的病害數量,

圖4.4 “S”型曲線與邏值線對應圖

當t=0時,x的初始值為x0,則積分常數B為(1-x0)/x0。經過整理可寫成:

其線性方程為:

式中:ln(x/(1-x))稱作x的邏輯斯蒂轉換值,通常簡稱邏值(logit(x));

當x=0.5時,邏值(ln(x/(1-x))等於0;x<0.5時,邏值為負值;x>0.5時,邏值為正值。S型曲線的直線化,就是將病情(x)百分率轉換成邏值後,用普通坐標紙以邏值為縱坐標對時間(t)作圖,則病情進展曲線就成為一條直線,也稱邏值線(圖中B)。邏值線與縱軸相交的截點,為初始病害數量(x0),邏值線的斜率就是病害的流行速度,即表觀侵染速率。

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