兩類多斑塊下傳染病模型的穩(wěn)定性分析
發(fā)布時間:2021-02-12 17:53
本文根據(jù)最基本的SIR模型考慮斑塊效應(yīng)和非線性發(fā)生率βSiIi/1+aIi,建立了兩類n個斑塊下的具有飽和發(fā)生率的傳染病模型。第一類SIS模型,證明了模型解的非負(fù)性和有界性,計算得到模型的不變集、基本再生數(shù)、無病平衡點以及傳染病平衡點。證明R0是區(qū)分疾病流行與否的閾值。通過構(gòu)造Lyapunov函數(shù)、Dulac函數(shù)和特征根法證明了無病平衡點和傳染病平衡點的穩(wěn)定性。當(dāng)R0>1時無病平衡點不穩(wěn)定,傳染病平衡點全局漸近穩(wěn)定。當(dāng)R0<1時無病平衡點全局漸近穩(wěn)定。第二類在SIS模型的基礎(chǔ)上新增加了一類恢復(fù)者R,建立了SIRS模型。用同樣的方法證明了該模型解的非負(fù)性和有界性,計算得到模型的不變集、基本再生數(shù)、無病平衡點以及傳染病平衡點。證明R0是區(qū)分疾病流行與否的閾值。當(dāng)R0>1時無病平衡點不穩(wěn)定,傳染病平衡點局部漸近穩(wěn)定。當(dāng)R0<1時無病平衡點局部漸近穩(wěn)定。最后為了驗證理論分析結(jié)果,我們對研究的模型從n個斑塊具體到2個斑塊做了相應(yīng)的數(shù)值模擬。
【文章來源】:蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:37 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.6:當(dāng)p?=?0,?p?=?0.5,?p?=?0.8時系統(tǒng)(3.8)斑塊1中感染者數(shù)量變化的時序圖??
蘭州大學(xué)碩去學(xué)位論文?兩類多斑塊下樣染病模型的穩(wěn)定性分析??只考慮對斑塊1的影響,斑塊2和斑塊1類似。易感者和感染者的數(shù)量隨著p的增大而??增加,如圖3.5和圖3.6所示。??3:7?I?I?I?I?I?I?I?zz:??■?■?p=〇??-1?p=〇.5??3:65?-? ̄ ̄ ̄?P=〇-8??i?-??335i?I?I?i?i?i?i?i???0?50?100?150?200?250?300?350?400??圖3.5:當(dāng)p?=?0,?p?=?0.5,?p?=?0.8時系統(tǒng)(3.8)斑塊1中易感者數(shù)量變化的時序圖??481?I?I?I?I?I?I?I? ̄??p=0.8??4.G?-?p=0.5?-??I?:??2B\?|?|?|?|?|?|?|???0?50?100?150?200?250?300?350?400??圖3.6:當(dāng)p?=?0,?p?=?0.5,?p?=?0.8時系統(tǒng)(3.8)斑塊1中感染者數(shù)量變化的時序圖??17??
g州大學(xué)碩學(xué)位論文?兩類多斑塊下傳染病模型的穩(wěn)定性分析??s/V?\?^??|4?J?V???3%??“、'???10?50?100?150?100?250??time?t??圖?4.4:當(dāng)?/5?=?0.5,八=4,d?=?0.4,〇f?=?0.2,r?=?0.3,?p?=?0.3,<2?=?0.2初值為??(7,5,4,6,3,2)時系統(tǒng)(4.2)中易感者、感染者和恢復(fù)者數(shù)量變化的時序圖.??8i?I?I?I?I?I?I??p=0.8??1?■?P=〇-5??1?^ ̄P=0??g:??i?I??I??驗?1??ns?I??:l_—??:???|?|?L?I?j?|???0?50?100?150?200?250?300?350??圖4.5:參數(shù)。?=?0,p?=?0,5,P?=?0.8時系統(tǒng)(4.2)斑塊r中易感者數(shù)働時序圖??851?i?i?i?i?i?i?i??■?p-0.8??A?—?p=0.5??|7\??la,?l?-??I??丨?l??:v_.?:??5I?I?I?I?I?I?I?I???0?50.?100?150?200?250?300?350?400??time?t??圖4.6:參數(shù)。?=?0,p?=?0.5,p?=?0.8時系統(tǒng)(42)斑塊1中感染者數(shù)量的時序圖??27??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一類非線性SEIRS傳染病傳播數(shù)學(xué)模型[J]. 王婷,王輝,胡志興. 河南科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(02)
[2]具有時滯和飽和接觸率的SIRS模型的Hopf分支[J]. 章培軍,王震,孫衛(wèi),張慧. 計算機工程與應(yīng)用. 2016(17)
[3]解析一類SIS和SIR傳染病模型的穩(wěn)定性[J]. 周俊林. 生物數(shù)學(xué)學(xué)報. 2015(01)
[4]一類具有標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生率的SIS型傳染病模型的全局穩(wěn)定性[J]. 徐金瑞,王美娟,張擁軍. 生物數(shù)學(xué)學(xué)報. 2010(02)
[5]一類帶有接種的傳染病模型的全局性分析[J]. 楊亞莉,李建全,張吉廣. 西北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(05)
[6]具有非線性傳染率的一類傳染病模型的定性分析[J]. 宋贄,惠淑榮,陶桂洪,王遠(yuǎn)景,汪金燕. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2008(03)
[7]論傳染病的危害及我國的防治策略[J]. 陳啟軍,陳越,杜生明. 中國基礎(chǔ)科學(xué). 2005(06)
碩士論文
[1]幾類多斑塊傳染病模型的定性研究[D]. 韓苗.西安科技大學(xué) 2016
[2]兩類具斑塊效應(yīng)的傳染病模型的穩(wěn)定性分析[D]. 楊文川.重慶師范大學(xué) 2015
本文編號:3031241
【文章來源】:蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:37 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.6:當(dāng)p?=?0,?p?=?0.5,?p?=?0.8時系統(tǒng)(3.8)斑塊1中感染者數(shù)量變化的時序圖??
蘭州大學(xué)碩去學(xué)位論文?兩類多斑塊下樣染病模型的穩(wěn)定性分析??只考慮對斑塊1的影響,斑塊2和斑塊1類似。易感者和感染者的數(shù)量隨著p的增大而??增加,如圖3.5和圖3.6所示。??3:7?I?I?I?I?I?I?I?zz:??■?■?p=〇??-1?p=〇.5??3:65?-? ̄ ̄ ̄?P=〇-8??i?-??335i?I?I?i?i?i?i?i???0?50?100?150?200?250?300?350?400??圖3.5:當(dāng)p?=?0,?p?=?0.5,?p?=?0.8時系統(tǒng)(3.8)斑塊1中易感者數(shù)量變化的時序圖??481?I?I?I?I?I?I?I? ̄??p=0.8??4.G?-?p=0.5?-??I?:??2B\?|?|?|?|?|?|?|???0?50?100?150?200?250?300?350?400??圖3.6:當(dāng)p?=?0,?p?=?0.5,?p?=?0.8時系統(tǒng)(3.8)斑塊1中感染者數(shù)量變化的時序圖??17??
g州大學(xué)碩學(xué)位論文?兩類多斑塊下傳染病模型的穩(wěn)定性分析??s/V?\?^??|4?J?V???3%??“、'???10?50?100?150?100?250??time?t??圖?4.4:當(dāng)?/5?=?0.5,八=4,d?=?0.4,〇f?=?0.2,r?=?0.3,?p?=?0.3,<2?=?0.2初值為??(7,5,4,6,3,2)時系統(tǒng)(4.2)中易感者、感染者和恢復(fù)者數(shù)量變化的時序圖.??8i?I?I?I?I?I?I??p=0.8??1?■?P=〇-5??1?^ ̄P=0??g:??i?I??I??驗?1??ns?I??:l_—??:???|?|?L?I?j?|???0?50?100?150?200?250?300?350??圖4.5:參數(shù)。?=?0,p?=?0,5,P?=?0.8時系統(tǒng)(4.2)斑塊r中易感者數(shù)働時序圖??851?i?i?i?i?i?i?i??■?p-0.8??A?—?p=0.5??|7\??la,?l?-??I??丨?l??:v_.?:??5I?I?I?I?I?I?I?I???0?50.?100?150?200?250?300?350?400??time?t??圖4.6:參數(shù)。?=?0,p?=?0.5,p?=?0.8時系統(tǒng)(42)斑塊1中感染者數(shù)量的時序圖??27??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一類非線性SEIRS傳染病傳播數(shù)學(xué)模型[J]. 王婷,王輝,胡志興. 河南科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(02)
[2]具有時滯和飽和接觸率的SIRS模型的Hopf分支[J]. 章培軍,王震,孫衛(wèi),張慧. 計算機工程與應(yīng)用. 2016(17)
[3]解析一類SIS和SIR傳染病模型的穩(wěn)定性[J]. 周俊林. 生物數(shù)學(xué)學(xué)報. 2015(01)
[4]一類具有標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生率的SIS型傳染病模型的全局穩(wěn)定性[J]. 徐金瑞,王美娟,張擁軍. 生物數(shù)學(xué)學(xué)報. 2010(02)
[5]一類帶有接種的傳染病模型的全局性分析[J]. 楊亞莉,李建全,張吉廣. 西北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(05)
[6]具有非線性傳染率的一類傳染病模型的定性分析[J]. 宋贄,惠淑榮,陶桂洪,王遠(yuǎn)景,汪金燕. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2008(03)
[7]論傳染病的危害及我國的防治策略[J]. 陳啟軍,陳越,杜生明. 中國基礎(chǔ)科學(xué). 2005(06)
碩士論文
[1]幾類多斑塊傳染病模型的定性研究[D]. 韓苗.西安科技大學(xué) 2016
[2]兩類具斑塊效應(yīng)的傳染病模型的穩(wěn)定性分析[D]. 楊文川.重慶師范大學(xué) 2015
本文編號:3031241
本文鏈接:http://sikaile.net/yixuelunwen/chuanranbingxuelunwen/3031241.html
最近更新
教材專著