四物种的循环竞争：平均场理论与随机演化
种群与进化
2011-01-06 v1 统计力学
摘要
将循环竞争的三物种模型（通常称为石头-剪刀-布博弈）进行推广，我们考虑了一个无空间结构的简单种群动力学系统，其中包含四个物种。与之前的模型不同，这四个物种形成了类似于桥牌游戏中搭档关系的联盟对。在一个具有离散随机动力学的有限系统中，除了 4 个之外的所有吸收态都由一个搭档对的共存构成。从主方程出发，我们推导出一组平均场演化方程。该方法预测了系统复杂的时间依赖性，并且存活的搭档对是其强度（消耗率）乘积较大的那一对。模拟通常证实了这些情景。除此之外，还揭示了更丰富的行为，包括复杂的灭绝概率以及存活对中种群比例的非平凡分布。这些发现自然地引出了一系列有趣的问题，进而为未来的研究方向提供了多种可能性，特别是对于自然界中更现实的多物种竞争模型。
引用
@article{arxiv.1011.4794,
title = {Cyclic competition of four species: mean field theory and stochastic evolution},
author = {Sara O. Case and Clinton H. Durney and Michel Pleimling and R. K. P. Zia},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.4794},
year = {2011}
}
备注
6 pages, 4 figures, to appear in EPL