В проблеме охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов важное значение имеет разработка и применение математических методов описания экологических процессов и на основе этого описания — постановка и решение задач оптимального управления, оптимальной эксплуатации экосистем. Математическая теория оптимального управления стала уже почти классической ветвью современной математики, здесь развиты мощные методы, решены многие задачи. Однако специфика задач, возникающих в экологии, часто приводит к тому, что допущения, типичные для классической теории оптимального управления, нельзя считать выполненными; многие традиционные критерии оптимальности перестают работать в экологических задачах. В связи с этим естественно возникает потребность в развитии новых подходов и разработке новых методов решения задач оптимизации в экосистемах.