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刘三红;阮世贵;张新安

禽流感流行模型的非线性动力学。 （英语） Zbl 1398.92242号

数学。Biosci公司。 283, 118-135 (2017).
摘要：禽流感是由H5N1和H7N9等甲型禽流感病毒从禽类传播给人类引起的一种人畜共患疾病。自1997年香港首次报告以来，甲型H5N1禽流感病毒已在全世界造成500多人感染，死亡率近60%。2013年3月至2016年6月，中国发生了四起甲型H7N9禽流感疫情，导致580例人间病例，其中202例死亡，死亡率接近35%。本文构建了两个具有不同鸟类种群增长规律的禽流感鸟-人传播模型，一个具有逻辑增长，另一个具有Allee效应，并分析了它们的动力学行为。我们分别利用线性分析技术或结合Liapunov函数方法和LaSalle不变性原理，获得了禽流感流行的阈值，并研究了这些系统的每个平衡点的局部或全局渐近稳定性。此外，我们给出了禽流感种群Allee效应系统中周期解发生的充要条件。文中还对理论结果进行了数值模拟。

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MSC公司：

92天30分 流行病学
37N25号 生物学中的动力系统

关键词：

禽流感;利亚普诺夫函数;全局渐近稳定性;阿利效应;周期解
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\textit｛S.Liu｝等人，数学。Biosci公司。283118-135（2017；Zbl 1398.92242）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Altizer，S。；巴特尔，R。；Han，B.A.，《动物迁徙与传染病风险》，《科学》，331，296-302（2011）
[2] Allee，W.C.，《动物聚集：一般社会学研究》（1931），芝加哥大学出版社：芝加哥大学出版社
[3] 安德森，R.M。；May，R.M.，《人类传染病：动力学和控制》（1991），牛津大学出版社：牛津大学出版社
[4] 鲍，C。；崔，L。；周，M。；洪，L。；Wang，H.，活动物市场与甲型流感（H7N9）病毒感染，新英格兰医学杂志，368，2337-2339（2013）
[5] Bourouiba，L。；Gourley，S.A。；刘，R。；Wu，J.，《候鸟与家禽的相互作用及其在维持禽流感中的作用》，SIAM J.Appl。数学。，71487-516（2011年）·Zbl 1231.34146号
[6] Burrows，R。；霍弗，H。；East，M.L.，《非洲野狗（Lycaon pictus）的种群动态、干预和生存》，Proc。R.Soc.B，262，235-245（1995）
[7] 蔡，L。；陈，G。；Xiao，D.，具有强Allee效应的流行病学模型的多参数分岔，J.Math。《生物学》，67，185-215（2013）·Zbl 1283.34049号
[10] 陈，E。；陈，Y。；Fu，L。；陈，Z。；龚，Z.，2013年冬季中国人感染甲型禽流感（H7N9）病毒再次复发，欧洲监测。，18, 43 (2013)
[11] 陈，Y。；梁，W。；Yang，S。；Wu，N。；Gao，H.，《来自湿市家禽的新发禽流感a h7n9病毒的人类感染：临床分析和病毒基因组特征》，《柳叶刀》，3811916-1925（2013）
[12] Chong，N.S。；Smith，R.J.，《利用飞利浦病毒系统建立禽流感模型以确定扑杀受感染鸟类和检疫》，《非线性分析》。真实世界应用。，24, 196-218 (2015) ·Zbl 1330.34075号
[13] Clifford，D.L。；Mazet，J.A.K。；杜博维，E.J。；Garcelon，D.K。；库南，T.J.，《濒临灭绝的岛狐种群中的病原体暴露：对保护管理的影响》，《生物学》。保护。，131, 230-243 (2006)
[14] 科丁顿，E.A。；Levinson，N.，《常微分方程理论》（1955），McGraw-Hill:McGraw-Hill纽约·Zbl 0042.32602号
[15] Coppel，W.A.，具有退化临界点的二次系统，Bull。南方的。数学。《社会学杂志》，38，1-10（1988）·Zbl 0634.34013号
[16] Coppel，W.A.，一类新的二次系统，J.Differ。Equ.、。，92, 360-372 (1991) ·Zbl 0733.58037号
[17] Coppel，W.A.，微分方程渐近行为的稳定性（1965），希思：希思波士顿·Zbl 0154.09301号
[18] 德卡斯特罗，F。；Bolker，B.，疾病导致的灭绝机制，生态。莱特。，8117-126（2005年）
[19] O.迪克曼。；Heesterbeek，J.A.P。；Roberts，M.G.，《隔间传染病模型下一代矩阵的构建》，J.R.Soc.Interface，7873-885（2000）
[20] 弗里德曼，A。；Yakubu，A.-A.，《致命疾病和人口Allee效应：人口持续性和灭绝》，J.Biol。动态。，6, 495-508 (2012) ·Zbl 1447.92337号
[21] 弗里德曼，A。；Yakubu，A.-A.，《宿主人口统计学Allee效应、致命疾病和迁移：持续还是灭绝》，SIAM J.Appl。数学。，72, 1644-1666 (2012) ·Zbl 1273.34052号
[22] Gourley，S.A。；刘，R。；Wu，J.，《候鸟的时空分布：带延迟的斑块模型》，SIAM J.Appl。动态。系统。，9, 589-610 (2010) ·Zbl 1195.34126号
[23] 古根海默，J。；Holmes，P.，《非线性振动、动力系统和向量场分岔》（1983），Springer-Verlag:Springer-Verlag纽约·Zbl 0515.34001号
[24] Gumel，A.B.，《两列禽流感模型的全球动力学》，国际计算杂志。数学。，86, 85-108 (2009) ·Zbl 1154.92032号
[25] Hale，J.K.，《常微分方程》（1969年），威利出版社，纽约·兹比尔0186.40901
[26] Hilker，F.M。；Langlais，M。；Malchow，H.，《Allee效应和传染病：灭绝、多重稳定性和振荡的（显示）出现》，《美国国家》，173，72-88（2009）
[27] Hilker，F.M。；Langlais，M。；彼得罗夫斯基公司。；Malchow，H.，具有Allee效应的扩散SI模型及其在FLV中的应用，数学。生物科学。，206, 61-80 (2007) ·Zbl 1124.92044号
[28] 岩米，S。；Takeuchi，Y。；刘欣，禽-人流感流行模型，数学。生物科学。，207, 1-25 (2007) ·Zbl 1114.92058号
[29] 岩见，S。；Takeuchi，Y。；Liu，X.，禽流感大流行：我们能预防吗？，J.西奥。生物学，257181-190（2009）·兹比尔1400.92496
[30] 岩米，S。；Takeuchi，Y。；刘，X。；Nakaoka，S.，禽流感疫情中疫苗耐药性的地理传播，J.Theor。生物学，259219-228（2009）·Zbl 1402.92277号
[31] Jones，J.C。；Sonnberg，S。；Kocer，Z.A。；Shanmuganatham，K。；Seiler，P.，《鸣禽和长尾鹦鹉在向人类传播甲型流感（H7N9）病毒中的可能作用》，《急诊感染》。数字化信息系统。，20, 380-385 (2014)
[32] Jones，J.C。；Sonnberg，S。；韦比，R.J。；Webster，R.G.，禽流感（H7N9）病毒在雀类和家禽之间的传播，紧急感染。数字化信息系统。，21, 619-628 (2015)
[33] Jung，E。；岩米，S。；Takeuchi，Y。；Jo，T.-C.，预防禽流感大流行的最佳控制策略，J.Theor。生物学，260220-229（2009）·Zbl 1402.92278号
[34] Kang，Y。；Castillo-Chavez，C.，《具有Allee效应和疾病修正适应度的野外人群的简单流行病学模型》，离散Contin。动态。系统。B、 19、89-130（2014）·Zbl 1287.35091号
[35] Kang，Y。；Castillo-Chavez，C.，具有水平和垂直传输以及Allee效应的SI模型动力学，数学。生物科学。，248, 97-116 (2014) ·Zbl 1310.92053号
[36] 基林，M.J。；Rohani，P.，《人类和动物传染病建模》（2008），普林斯顿大学出版社：普林斯顿大学出版·Zbl 1279.92038号
[37] 科普曼斯，M。；De Jong，M.D.，中国浙江的禽流感a h7n9，柳叶刀，3811882-1883（2013）
[38] 拉克什米坎塔姆，V。；Leela，S。；Martynyuk，A.A.，《非线性系统的稳定性分析》（1989），马赛尔·德克尔公司：马赛尔·德克尔公司，纽约/巴塞尔·Zbl 0676.34003号
[39] 李强。；周，L。；周，M。；陈，Z。；李凤，中国人感染甲型禽流感（H7N9）病毒的流行病学，新英格兰医学杂志，370，520-532（2014）
[40] 刘，D。；Shi，W。；Shi，Y。；王，D。；Xiao，H.，引起人类感染的新型禽流感a H7N9病毒的起源和多样性：系统发育、结构和联合分析，《柳叶刀》，3811926-1932（2013）
[41] 刘，S。；庞，L。；阮，S。；张，X.，具有心理影响的禽流感疫情模型的全球动力学，计算机。数学。方法医学（2015）·Zbl 1344.92172号
[42] 刘，S。；阮，S。；张欣，关于时滞禽流感疫情模型，生物理论。，134, 75-82 (2015)
[43] 卢切蒂，J。；罗伊，M。；Martcheva，M.，《禽流感模型及其对人类禽流感病例的适用性》（Tchuenche，J.M.；Mukandavile，Z.，《疾病流行病学进展》（2009），Nova Science Publishers:Nova科学出版社，纽约），1-30
[44] 马，X。；Wang，W.，具有季节性繁殖和传播的禽流感离散模型，J.Biol。动态。，4, 296-314 (2010) ·Zbl 1342.92255号
[46] Pantin Jackwood，M.J。；米勒，P.J。；Spackman，E。；Swayne，D.E。；苏斯塔，L。；Costa-Hurtado，M。；Suarez，D.L.，家禽在中国新型h7n9流感病毒传播中的作用，J.Virol。，88, 5381-5390 (2014)
[47] Rappole，J.H。；Hubalek，Z.，《候鸟与西尼罗河病毒》，J.Appl。微生物。，94、47S-58S（2003）
[48] 塞纳，J.C。；Conroy，M.J.，《禽痘对丝氨酸种群影响的多状态分析：估计再捕获率的重要性》，Anim。生物多样性。保护。，27, 1-15 (2004)
[49] 塞拉诺，D。；奥罗，D。；乌鲁阿，E。；Tella，J.，《群体大小选择和决定成虫生存和扩散偏好：群体鸟类的allee效应》，《美国国家》，166，2，E22-E31（2005）
[50] Skagen，S.K。；Yackel，A.A.A.，《鸟类密度作为保护指标的潜在滥用》，《保护》。生物学，25，48-55（2011）
[51] Thieme，H.R。；Dhirasakdanon，T。；韩，Z。；Trevino，R.，《物种衰退与灭绝：传染病与Allee效应的协同作用？》？，生物学杂志。，3, 305-323 (2009) ·Zbl 1342.92206号
[52] 调谐器，N。；Martcheva，M.，《H5N1禽流感季节性建模》，J.Biol。系统。，21, 4, 1340004 (2013) ·Zbl 1342.92285号
[53] 新泽西州瓦迪亚。；Wahl，L.M.，周期性环境条件下的禽流感动力学，SIAM J.Appl。数学。，75, 2, 443-467 (2015) ·Zbl 1323.34067号
[54] van den Driessche，P。；Watmough，J.，疾病传播分区模型的生殖数和亚阈值地方病平衡，数学。生物科学。，180, 29-48 (2002) ·Zbl 1015.92036号
[55] Wang，X.-S。；Wu，J.，时滞微分方程周期系统与禽流感动力学，J.Math。科学。，201, 693-704 (2014) ·Zbl 1314.34165号
[56] Wikelski，M。；Foufopoulos，J。；瓦尔加斯，H。；Snell，H.，Galápagos鸟类与疾病：入侵病原体对岛屿物种的威胁，生态。Soc.，9，5（2004）
[57] Wilcove，D.S。；Rothstein博士。；Dubow，J。；菲利普斯，A。；Losos，E.，《量化美国濒危物种面临的威胁》，《生物科学》，48，607-615（1998）
[60] 张杰。；冯斌，《常微分方程的几何理论与分岔问题》（1997），北京大学出版社：北京大学出版社
[61] 张，Z。；丁·T。；黄，W。；董仲，微分方程定性理论（1985），科学出版社：北京科学出版社
[62] 张杰。；Jin，Z。；Sun，G。；太阳，X。；Wang，Y。；黄，B.，用动力学模型确定H7N9禽流感的原始感染源，科学。代表，4，1-16（2014）
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