สมการ อัตราทั่วไป ของหน่วยที่จำลองตัวเองได้ แยกองค์ประกอบที่แตกต่างกันทางกายภาพสามส่วน ได้แก่ การผลิต การสูญเสีย และการกระจายใหม่ โดยการแยกส่วนแบบมาตรฐานคือ
โดยที่ คือ การเพิ่มจำนวน, คือ การสลายตัว, คือ ฟลักซ์ ที่เกิดจากการกลายพันธุ์หรือการเชื่อมโยงเชิงเร่งปฏิกิริยา ซึ่งกระจายสสารระหว่างหน่วยต่างๆ และ −Φxi คือ ฟลักซ์การเจือจาง ที่กำจัดสสารออกจากระบบ
การอ่านพจน์ทั้งสาม
- การเพิ่มจำนวน เป็นแหล่งกำเนิดเชิงบวก: การเพิ่มจำนวนตัวเองของหน่วยหรือการผลิตโดยการเร่งปฏิกิริยาจากหน่วยอื่น ระดับที่ ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นอื่นๆ เป็นตัวกำหนดระดับการเจริญเติบโตและการเชื่อมโยงแบบไฮเปอร์ไซเคิล — สำหรับการเร่งปฏิกิริยาอันดับสอง พจน์นี้คือ .
- การสลายตัว เป็นจุดรับเชิงลบ: การสลาย ไฮโดรไลซิส การทำให้หมดฤทธิ์ หรือการสูญเสียใดๆ ที่กำจัดหน่วยออก โมเดลแบบมินิมัลถือว่าเป็นอันดับหนึ่ง ดังนั้นแต่ละหน่วยจะหายไปในอัตราที่เป็นสัดส่วนกับปริมาณของตัวเอง
- ฟลักซ์ ครอบคลุมการกระจายใหม่ระหว่างองค์ประกอบต่างๆ โดยการกลายพันธุ์หรือการเชื่อมโยงเชิงเร่งปฏิกิริยา สำหรับเซตที่ไม่มีความผิดพลาดและไม่เชื่อมโยงกัน พจน์นี้จะมีค่าเป็นศูนย์
- ฟลักซ์การเจือจาง −Φxi คือการไหลออกภายนอก ภายใต้องค์กรคงที่ พจน์นี้จะตรึงความเข้มข้นรวมและเปลี่ยนการเจริญเติบโตแบบสัมบูรณ์ให้เป็นการคัดเลือกแบบสัมพัทธ์
การเจริญเติบโตแบบไร้ขีดจำกัดกับการเจริญเติบโตแบบมีข้อจำกัด
หากไม่มีข้อจำกัดโดยรวมและการเพิ่มจำนวนมีอิทธิพลเหนือกว่า โดยที่ ดังนั้นทุกหน่วยจะเพิ่มขึ้นแบบเอกซ์โพเนนเชียลและไม่เกิดสมดุลการคัดเลือก: เมื่อค่าผลรวมเพิ่มขึ้นอย่างไม่มีขีดจำกัด การเจริญเติบโตจะไม่ถูกแปลงเป็นการแข่งขันเพื่อแบ่งส่วนแบ่งที่มีจำกัด
ภายใต้องค์กรคงที่ และดังนั้น เมื่อฟลักซ์ภายในหักล้างกัน เงื่อนไขนี้บังคับให้
i()
ดังนั้น Φ คือผลผลิตส่วนเกินเฉลี่ยของทั้งเซต หน่วยที่มีผลผลิตส่วนเกินสูงกว่าค่าเฉลี่ยจะมีส่วนแบ่งเพิ่มขึ้นในขณะที่ทุกหน่วยถูกเจือจางตามสัดส่วน การสลายตัวรวมกับการเจือจางจึงสามารถสมดุลกับการเพิ่มจำนวน ทำให้เกิดสภาวะคงตัวจำกัด สมดุลการคัดเลือก หรือการแกว่ง แทนที่จะเป็นการเจริญเติบโตแบบไร้ขีดจำกัด
การวางนัยทั่วไปแบบอิ่มตัว
การเจริญเติบโตแบบมีขอบเขตไม่จำเป็นต้องมีพจน์การเจือจางอย่างชัดเจน การแทนที่การเพิ่มจำนวนเชิงเส้นด้วยนิพจน์ไฮเพอร์โบลิก (แบบอิ่มตัว) — อัตรา ~ /() สำหรับการเจริญเติบโตที่จำกัดตัวเอง หรือ /() สำหรับการเจริญเติบโตที่ถูกจำกัดโดยทั้งเซต — จำกัดการผลิตเมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้น ดังนั้นสภาวะคงตัวจำกัดจึงสามารถเกิดขึ้นได้แม้ไม่มีการบังคับฟลักซ์การเจือจาง
ตัวอย่างที่แก้แล้ว: ไฮเปอร์ไซเคิลแบบวงจรสองสมาชิก
สำหรับไฮเปอร์ไซเคิลแบบวงจรสองสมาชิกที่มีการเร่งปฏิกิริยาอันดับสองและการสลายอันดับหนึ่ง
− Φx1
− Φx2
โดยที่ คงที่ พจน์ คือการเพิ่มจำนวน, − คือการสลายตัว และ −Φxi คือฟลักซ์การเจือจาง หาก การบวกสมการทั้งสองและใช้ จะได้ Φ = () — ซึ่งเป็นผลผลิตส่วนเกินเฉลี่ยที่ได้จากการอนุพัทธ์ทั่วไปพอดี
การตีความ
ฟลักซ์การเจือจาง Φ ไม่ใช่ค่าคงที่การสลายทางกายภาพและไม่ใช่คุณสมบัติของหน่วยเดียว: มันคือราคาที่ต้องจ่ายเพื่อรักษาค่าผลรวมให้คงที่ การเปลี่ยน Φ จะเปลี่ยนอัตราสัมบูรณ์ แต่ไม่เปลี่ยนว่าหน่วยใดจะชนะ — ผู้ชนะถูกกำหนดโดยผลผลิตส่วนเกินสัมพัทธ์
เมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ยของเซต