近日,應(yīng)用數(shù)學(xué)系付鑫婕副教授作為第一作者,在Chaos, Solitons & Fractals在線發(fā)表了題為“Non-periodic intermittent stochastic control for SVIQR epidemic model on complex network with saturation incidence rate”的研究論文。
該研究針對易感個(gè)體與感染個(gè)體有效接觸數(shù)達(dá)到飽和的現(xiàn)實(shí)情況,建立了基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)并采用飽和發(fā)生率的SVIQR傳染病模型(流程圖如下)。研究中成功計(jì)算了模型的基本再生數(shù),并嚴(yán)格證明了無病平衡點(diǎn)與地方病平衡點(diǎn)的全局漸近穩(wěn)定性。考慮到疫苗接種后免疫失效帶來的傳播不確定性,為有效控制疫情,研究創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)了一種由G-布朗運(yùn)動驅(qū)動的非周期性間歇性隨機(jī)控制策略(示意圖如下)。運(yùn)用切比雪夫不等式和伊藤公式等隨機(jī)理論工具,研究建立了模型幾乎必然穩(wěn)定的理論條件。
此外,研究采用LHS-PRCC法對關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析,并通過數(shù)值模擬驗(yàn)證了理論結(jié)果的有效性(部分模擬結(jié)果圖如下)。數(shù)值模擬清晰顯示,與單一隨機(jī)控制策略相比,當(dāng)模型同時(shí)引入g-型擾動和h-型擾動時(shí),網(wǎng)絡(luò)中的感染節(jié)點(diǎn)平均密度顯著降低,并提前收斂至0,有效抑制了傳染病的傳播。
編 輯:萬 千
審 核:賈 波