一类具有媒体影响、垂直传染、隔离治疗的SIQRS传染病模型
发布时间:2022-02-12 12:17
传染病是危害人类身体健康和社会生存发展的重要病症之一,因此,通过建立相应的数学模型来研究传染病的发病机理和传播规律,制定合理的控制优化策略至关重要,这是研究传染病控制预防的主要方法之一.这种方法有助于专家们发现该传染病的流行过程,揭示疾病的发展规律,预测疾病的发展趋势,制定相关有效的最优控制策略,为传染病的预防控制提供重要的理论基础和合理的指南.然而,在过去的传染病控制研究中,大多数成果都是在假设种群数量不变的基础上得到的,但实际上人口流动性、人口的输入输出等对人口数量变化影响较大;过去的大多数成果没有考虑到在疾病爆发期间,公共卫生部门和机构广泛使用大众媒体,使得公众及时获知与疫情相关的信息,促使人们改变生活方式,显著削弱疾病爆发的严重程度;目前大部分研究工作都是研究微分方程组的定性理论,却很少考虑实际控制中所需的成本控制问题.基于此,本文通过阅读大量文献,参考近几年来国内外传染病控制的研究现状,建立了一类具有媒体影响、垂直传染、隔离治疗的SIQRS传染病模型,主要研究了以下问题:1.根据甲型H1N1流感的流行特点和传播途径等特性作出合理假设,选择合适参数,构建了一类具有媒体影响、垂直...
【文章来源】:华中师范大学湖北省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】:51 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图2:瓜=0.78时系统模拟图??
图3:?i?〇?=?2.29时系统模拟图??数量变化的情况下,计算出了疾病流行与否的阈值,还讨论了平衡点的存在性与稳性,定理的证明均建立在基本再生数说的取值基础上.通过应用Hurwitz判据,证明在系统条件下,当瓜<?1时,无病平衡点设存在且在〇内是全局渐进稳定的,此时
?时间(天〉??图4:最优控制率??图4给出了最优控制对随时间变化的趋势图,由图可知:传染病传播过程??中,媒体影响控制变量&由0上升到控制上界,然后几乎一直处于控制上界,该变化趋??势说明媒体的影响力在疾病控制过程中作用非常大,通过媒体影响,社会群体可以知??道传染病的危害性以及相关知识,从而提前预防、接受治疗;对于隔离控制变量u2,??在前50天里先缓慢增加到控制上界,然后在其后的250天里一直处于最大值,之后逐??步下降到0,这说明隔离治疗效果刚开始不太显著,慢慢的,治疗效果越来越好,通过隔??离治疗使染病者恢复,从而减少传播人数,使得传染病逐步得到控制.??下面先给出在最优控制下和无控制下的S,I,Q,R人数随时间的变化趋势图(如??图5
【参考文献】:
期刊论文
[1]SIRS传染病模型的稳定性分析[J]. 王茜,王婷婷. 首都师范大学学报(自然科学版). 2016(02)
[2]一类有非线性发生率的SIRS传染病模型的全局稳定性分析[J]. 郭金生,丁小梅,唐玉玲. 陇东学院学报. 2014(01)
[3]两种群相互竞争的具有垂直传染的SIS传染病模型[J]. 宋运娜,腾辉,吴红梅,丁爱霞. 高师理科学刊. 2012(04)
[4]一类具有垂直传染和预防接种的传染病模型的稳定性[J]. 王俊峰,薛亚奎. 生物数学学报. 2011(01)
[5]最优控制理论课程教学改革研究[J]. 赵燕东,马扬飞. 中国现代教育装备. 2011(05)
[6]一类具有垂直传染和预防接种的SEIR传染病模型[J]. 王翠姣,宋燕,王旭辉. 大学数学. 2010(04)
[7]两类易感者具垂直传染和预防接种的SIRS传染病模型[J]. 付景超,井元伟,张中华,张嗣瀛. 系统科学与数学. 2009(04)
[8]具有阶段结构的SI传染病模型[J]. 原存德,胡宝安. 应用数学学报. 2002(02)
硕士论文
[1]甲型H1N1传染病的最优控制理论研究[D]. 李艳红.中南大学 2012
[2]一类虫媒传染病模型的分析与控制[D]. 王娇.信阳师范学院 2012
本文编号:3621704
【文章来源】:华中师范大学湖北省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】:51 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图2:瓜=0.78时系统模拟图??
图3:?i?〇?=?2.29时系统模拟图??数量变化的情况下,计算出了疾病流行与否的阈值,还讨论了平衡点的存在性与稳性,定理的证明均建立在基本再生数说的取值基础上.通过应用Hurwitz判据,证明在系统条件下,当瓜<?1时,无病平衡点设存在且在〇内是全局渐进稳定的,此时
?时间(天〉??图4:最优控制率??图4给出了最优控制对随时间变化的趋势图,由图可知:传染病传播过程??中,媒体影响控制变量&由0上升到控制上界,然后几乎一直处于控制上界,该变化趋??势说明媒体的影响力在疾病控制过程中作用非常大,通过媒体影响,社会群体可以知??道传染病的危害性以及相关知识,从而提前预防、接受治疗;对于隔离控制变量u2,??在前50天里先缓慢增加到控制上界,然后在其后的250天里一直处于最大值,之后逐??步下降到0,这说明隔离治疗效果刚开始不太显著,慢慢的,治疗效果越来越好,通过隔??离治疗使染病者恢复,从而减少传播人数,使得传染病逐步得到控制.??下面先给出在最优控制下和无控制下的S,I,Q,R人数随时间的变化趋势图(如??图5
【参考文献】:
期刊论文
[1]SIRS传染病模型的稳定性分析[J]. 王茜,王婷婷. 首都师范大学学报(自然科学版). 2016(02)
[2]一类有非线性发生率的SIRS传染病模型的全局稳定性分析[J]. 郭金生,丁小梅,唐玉玲. 陇东学院学报. 2014(01)
[3]两种群相互竞争的具有垂直传染的SIS传染病模型[J]. 宋运娜,腾辉,吴红梅,丁爱霞. 高师理科学刊. 2012(04)
[4]一类具有垂直传染和预防接种的传染病模型的稳定性[J]. 王俊峰,薛亚奎. 生物数学学报. 2011(01)
[5]最优控制理论课程教学改革研究[J]. 赵燕东,马扬飞. 中国现代教育装备. 2011(05)
[6]一类具有垂直传染和预防接种的SEIR传染病模型[J]. 王翠姣,宋燕,王旭辉. 大学数学. 2010(04)
[7]两类易感者具垂直传染和预防接种的SIRS传染病模型[J]. 付景超,井元伟,张中华,张嗣瀛. 系统科学与数学. 2009(04)
[8]具有阶段结构的SI传染病模型[J]. 原存德,胡宝安. 应用数学学报. 2002(02)
硕士论文
[1]甲型H1N1传染病的最优控制理论研究[D]. 李艳红.中南大学 2012
[2]一类虫媒传染病模型的分析与控制[D]. 王娇.信阳师范学院 2012
本文编号:3621704
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