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具有非单调发病率的确定性和随机流行病系统的全局动力学。 (英语) Zbl 1405.92251号

摘要:本文致力于研究易感感染潜伏感染(SILI)流行病模型的动力学,该模型受环境噪声和干预策略的综合影响。我们将经典的SILI流行病模型从确定性框架扩展到随机框架。对于确定性情形,利用基本再生数对解进行全局稳定性分析。对于随机情况,得到了疾病灭绝的充分条件。然后,进一步研究了平稳分布的存在性和解的渐近性,以说明复发性疾病的循环现象。通过数值模拟验证了这些分析结果。结果表明,随机噪声和干预策略都有助于疾病的控制。

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92天30分 流行病学
93E15型 控制理论中的随机稳定性

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参考文献:

[1] Bolzoni,L.、Bonacini,E.、Soresina,C.和Groppi,M.,SIR流行病模型中的时间最优控制策略,数学。生物科学292(2017)86-96·兹比尔1378.92065
[2] Funk,S.、Salathé,M.和Jansen,V.A.,《模拟人类行为对传染病传播的影响:综述》,J.Royal Soc.Int。
[3] Morens,D.M.、Folkers,G.K.和Fauci,A.S.,《新发和再发传染病的挑战》,《自然》430(6996)(2004)242-249。
[4] Murray,A.G.、Smith,R.J.和Stagg,R.M.,《苏格兰水产养殖中的运输和传染性鲑鱼贫血的传播》,Emerg.Infect。Dis.8(1)(2002)1-5。
[5] Hethcote,H.W.,《传染病数学》,SIAM Review42(4)(2000)599-653·Zbl 0993.92033号
[6] Kypraios,T.、Neal,P.和Prangle,D.,使用近似贝叶斯计算对随机流行病模型进行贝叶斯推断的教程介绍,数学。生物科学287(2017)42-53·Zbl 1377.92091号
[7] Mena-Lorcat,J.和Hethcote,H.W.,传染病作为人口规模调节器的动态模型,J.Math。《生物学》30(7)(1992)693-716·Zbl 0748.92012号
[8] 邱,钟和冯,钟,带有感染年龄和抗病毒治疗的流感模型的传播动力学,J.Dyn。微分方程22(4)(2010)823-851·兹比尔1203.92050
[9] 邱,钟和冯,钟,接种疫苗和抗病毒治疗的流感模型的传播动力学,公牛。数学。《生物学》72(1)(2010)1-33·Zbl 1184.92032号
[10] Wu,Q.,Lou,Y.和Zhu,W.,带有免疫的多重网络中sis模型的流行病暴发,数学。生物科学277(2016)38-46·Zbl 1358.92099号
[11] van den Driessche,P.和Zou,X.,传染病复发模型,数学。Biosci.207(1)(2007)89-103·Zbl 1114.92047号
[12] Blower,S.、Porco,T.和Darby,G.,预测和预防HSV-2出现抗病毒药物耐药性,《自然医学》4(6)(1998)673-678。
[13] 世界卫生组织,单纯疱疹病毒(2017),网址:http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs400/en/#hsv2。
[14] Tudor,D.,人类和动物群体中疱疹感染的确定性模型,SIAM Rev.32(1)(1990)136-139·Zbl 0692.92018号
[15] Silva,C.J.和Torres,D.F.,具有再感染和暴露后干预的结核病模型的最佳控制,数学。Biosci.244(2)(2013)154-164·Zbl 1280.92028号
[16] van den Driessche,P.和Zou,X.,《潜伏期和复发疾病建模》,数学。Biosci公司。工程4(2)(2007)205-219·2018年11月13日
[17] Feng,Z.、Qiu,Z.和Sang,Z.,Lorenzo,C.以及Glasser,J.,《HSV-2和HIV之间的协同作用建模以及HSV-2治疗的潜在影响》,数学。Biosci.245(2)(2013)171-187·Zbl 1308.92063号
[18] Feng,Z.、Qiu,Z.和Sang,Z.,9维HSV-2流行模型的全局稳定性,Can。申请。数学。第19季度(2011)319-342·Zbl 1496.92110号
[19] Britton,T.和Traoré,A.,随机向量传染病模型:准静态和灭绝,数学。生物科学289(2017)89-95·Zbl 1378.92067号
[20] Dalal,N.、Greenhalgh,D.和Mao,X.,内部艾滋病毒动力学的随机模型,J.Math。分析。申请341(2)(2008)1084-1101·Zbl 1132.92015年
[21] 蒋,D.,季,C.,石,N.和于,J.,带随机扰动的双SIR传染病模型的长时间行为,J.Math。分析。申请372(1)(2010)162-180·Zbl 1194.92053号
[22] Ji,C.和Jiang,D.,随机多群SIS模型的渐近行为,国际生物数学杂志,11(03)(2018)1850037·兹比尔1387.34074
[23] Kirupaharan,N.和Allen,L.J.S.,密度依赖死亡率随机流行病模型中多病原体菌株的共存,公牛。数学。《生物学》66(4)(2004)841-864·Zbl 1334.92408号
[24] Yang,Q.和Mao,X.,带随机扰动的多组seir传染病模型的灭绝和复发,Nonlin。分析:《真实世界应用》14(3)(2013)1434-1456·Zbl 1263.92042号
[25] Berrhazi,B.、Fatini,M.E.、Lahrouz,A.、Settati,A.和Taki,R.,具有一般意识诱导发病率的随机SIRS流行病模型,《物理A:统计力学》。申请512(2018)968-980·Zbl 1514.92112号
[26] Berrhazi,B.、Fatini,M.E.、Laaribi,A.和Pettersson,R.,由勒维噪声驱动的随机病毒感染模型,混沌,孤子分形114(2018)446-452·Zbl 1415.92111号
[27] Liu,W.,Levin,S.A.和Iwasa,Y.,非线性发病率对sirs流行病学模型行为的影响,J.Math。生物学23(2)(1986)187-204·Zbl 0582.92023号
[28] Ruan,S.和Wang,W.,具有非线性发病率的流行病模型的动力学行为,J.Diff.Eqs.188(1)(2003)135-163·Zbl 1028.34046号
[29] Meng,X.,Zhao,S.,Feng,T.和Zhang,T.,具有双重流行病假设的新型非线性随机sis流行病模型的动力学,J.Math。分析。申请433(1)(2016)227-242·Zbl 1354.92089号
[30] Soufiane,B.和Touaoula,T.M.,一类非线性发病率感染年龄模型的全球分析,J.Math。分析。申请书434(2)(2016)1211-1239·Zbl 1335.92102号
[31] Li,D.,Liu,S.和Cui,J.,具有马尔可夫转换的SIRS流行病模型的阈值动力学和遍历性,J.Diff.Eqs.263(12)(2017)8873-8915·Zbl 1377.60070号
[32] Liu,R.,Wu,J.和Zhu,H.,媒体/心理对新发传染病多次爆发的影响,计算机。数学。方法医学8(3)(2007)153-164·Zbl 1121.92060号
[33] Misra,A.、Sharma,A.和Shukla,J.,媒体宣传项目对传染病传播影响的建模和分析,数学。计算。模型53(5)(2011)1221-1228·Zbl 1217.34097号
[34] Berrhazi,B.、El Fatini,M.、Laaribi,A.、Pettersson,R.和Taki,R.,一个随机SIRS流行病模型,包含媒体报道并由勒维噪声驱动,混沌,孤子分形105(2017)60-68·Zbl 1380.92063号
[35] Cai,Y.,Kang,Y.、Banerjee,M.和Wang,W.,干预策略下具有传染力的随机SIRS流行病模型,J.Diff.Eqs.259(12)(2015)7463-7502·Zbl 1330.35464号
[36] Gray,A.、Greenhalgh,D.、Hu,L.、Mao,X.和Pan,J.,随机微分方程sis流行病模型,SIAM J.应用。数学71(3)(2011)876-902·Zbl 1263.34068号
[37] Liu,M.和Wang,K.,污染环境中具有跳跃的随机单种群模型的生存分析,国际生物数学杂志。9(01)(2016)1650011·Zbl 1334.60121号
[38] Lahrouz,A.,Mahjour,H.E.,Settati,A.和Bernoussi,A.,具有复发和治愈的非线性流行病模型的动力学和最优控制,Physica A:Stat.Mech。申请496(2018)299-317·Zbl 1514.92139号
[39] van den Driessche,P.和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(1)(2002)29-48·Zbl 1015.92036号
[40] Li,J.,Yang,Y.,Xiao,Y.和Liu,S.,一类李雅普诺夫函数和一些非线性传染病模型的全局稳定性,J.Appl。分析。计算6(2016)38-46·兹比尔1463.34323
[41] Khasminskii,R.,微分方程的随机稳定性,第66卷(Springer科学与商业媒体,2011年)·Zbl 0855.93090号
[42] Xu,D.,Huang,Y.和Yang,Z.,周期马尔可夫过程和随机泛函微分方程的存在性定理,Disc。连续动态。系统-A24(3)(2009)1005-1023·Zbl 1171.34056号
[43] Mao,X.,《随机微分方程及其应用》(Elsevier,2007)·Zbl 1138.60005号
[44] Fatini,M.E.,Lahrouz,A.,Pettersson,R.,Settati,A.和Taki,R.,复发流行病模型的随机稳定性和不稳定性,Appl。数学。计算316(2018)326-341·Zbl 1426.92073号
[45] Higham,D.J.,随机微分方程数值模拟算法介绍,SIAM Rev.43(3)(2001)525-546·Zbl 0979.65007号
[46] Vargas De-León,C.,关于复发性传染病模型的全球稳定性,文摘。申请。Mag.9(2014)50-61。
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