具有非单调发病率的随机SIS模型的持续性与灭绝性

讨论了一类具有非单调发病率的随机SIS模型.主要贡献在两个方面.在数学上,应用随机分析技术证明了R_0~s可以作为随机模型的阈值.当R_0~s1时,随机模型存在一个无病的吸引集,即疾病会以概率1灭绝.当R_0~s1时,疾病是随机持续生存的.在流行病学上,结果表明环境噪声可以抑制疾病的爆发,可以为疾病的预防和控制提供一些参考.     

一类具有时滞的随机SIS传染病模型

本文研究一类具有时滞的随机SIS传染病模型,并定性分析种群灭绝和持久的充分条件.获得了阈值R_0,当R_01时,种群灭绝.当R_01时,种群持久.并通过了数值模拟验证了上述理论结果.     

一类随机细粒棘球蚴病传播动力学模型的研究

研究了一类具有随机环境波动和时滞的细粒棘球蚴病传播动力学模型,证明了在感染再生数R_01和噪声强度阈值R_0~N1时,感染平衡点E~*是依概率稳定的.探讨了环境噪声和时滞对控制细粒棘球蚴病传播的影响.     

一类非线性染病年龄结构模型渐近性态

研究一类具有非线性染病年龄结构SIS流行病传播数学模型动力学性态,得到疾病绝灭和持续生存的阈值--基本再生数.当基本再生数小于或等于1时,仅存在无病平衡点,且在其小于1的情况下,无病平衡点全局渐近稳定,疾病将逐渐消除;当基本再生数大于1时,存在不稳定的无病平衡点和唯一的局部渐近稳定的地方病平衡点,疾病将持续存在.     

一类依靠媒介传染的虫媒传染病模型的数学研究与分析

针对一类依靠媒介传染的虫媒传染病,建立相应的具有非线性发生率的虫媒传染病模型,定性和定量研究该类虫媒传染病的传播规律.基于此,首先根据微分方程与传染病模型的理论分析与数学推导,推出该模型的基本再生数R_0的代数表达式,并得到无病平衡点和地方病平衡点存在的充分条件;其次,利用Hurwitz判据证明了地方病平衡点的稳定性.最后将具体的结论总结如下:当R_01时,模型存在惟一渐进稳定的无病平衡点,此时疾病将随着时间的推移趋于消失;当R_0 1时,模型不存在无病平衡点,但其存在唯一渐进稳定的地方病平衡点,此时疾病将在人群和媒介中持续传播,即意味着疾病将会在某个地区或国家持续流行下去.     

污染环境对手足口病传播的影响与建模研究

根据由EV71引起的手足口传染机制的研究,建立具体的带环境污染项的传染病动力学模型,分析其动力学行为,计算出控制疾病的阈值基本再生数R_0,理论结论当R_01时,疾病消除,当R_01疾病持续爆发.并且通过数值模拟,拟合了2013年HFMD每月的报告数据,并且通过分析的出了影响疾病爆发的主要因素,给相关部门提出了疾病控制的策略.     

游戏传播的动力学研究

随着网络游戏的快速发展,沉溺于网络游戏的人也越来越多.利用传染病模型,根据人们对某款游戏的沉迷程度,构建游戏传播的动力学模型.通过定性分析研究模型的平衡点和正平衡点的存在性,得出了游戏传播达到稳定状态时,各类人群的人数和游戏传播的阈值R_0.并证明当R_01时正平衡点的渐进稳定性,表明该游戏将会继续传播形成部分人群沉迷于该游戏;相反,当R_01时,游戏将无法传播.通过仿真,分析了不同参数对网络游戏传播的影响,为如何能更有效的控制管理游戏提供了合理的解释.     

一类具有年龄结构的传染病模型的持续性质

研究了一类具有年龄结构的SIR型传染病模型,证明了该模型当阈值R_0<1时疾病消亡,当阈值R_0>1时模型同时具有一致弱持续性质和强持续性质.     

具有标准发生率和因病死亡率的离散SIS传染病模型的全局稳定性分析

主要研究了具有标准发生率和因病死亡率的离散SIS传染病模型的动力学性质,利用构造Lyapunov函数,得到模型无病平衡点和地方性平衡点的全局稳定性,即无病平衡点是全局渐近稳定的当且仅当基本再生数R_0≤1,地方病平衡点是全局渐近稳定的当且仅当R_0>1.     

具有一般复发现象的疾病模型的全局稳定性

本文研究了具有一般复发现象和非线性发生率的疾病模型的动力学性质,其中模型是具有无穷分布时滞的微积分方程.该模型描述了包含疱疹等传染病的—般复发现象.利用一致持久性理论和李雅普诺夫函数,我们证明了基本再生数R_0决定的系统的全局动力学性质:当R_0≤1时,疾病灭绝;当R_01时,疾病持久生存,并且正平衡点是全局吸引的.     

具周期性潜伏期的SEIR传染病模型的动力学

研究了一类具有周期性潜伏期的常微分SEIR传染病模型.首先借助于染病年龄分布函数导出了模型.紧接着定义了模型的基本再生数R_0并利用耗散动力系统的相关理论证明R_0是决定疾病是否继续流行的阈值.最后,利用数值方法进一步验证了结论,并分析了忽略潜伏期的周期性对估计疾病传播能力的影响.     

具常数输入及饱和发生率的脉冲接种SIQRS传染病模型

研究了具有常数输入及饱和发生率的脉冲接种SIQRS传染病模型,得到了疾病消除与否的阈值R_0=1.证明了当R_01时,系统存在全局渐近稳定的无病周期解;当R_01时,系统一致持久.     

具有饱和治疗函数与密度制约的SIS传染病模型的后向分支

讨论了一个具有饱和治疗函数以及出生率和死亡率均具有密度制约的SIS传染病模型,其中总人口的变化满足Logistic方程,治疗项采用一个连续可微的函数,描述在医疗条件有限的情况下患病者的治疗被耽误的影响.研究发现当患病者的治疗被耽误的影响较强时,模型将出现后向分支,因此基本再生数R_0=1不再是疾病是否消亡的阈值.另外还得到无病平衡点和地方平衡点全局稳定的充分条件.     

一类潜伏期和染病期均传染的SEIQR模型的全局稳定性

研究一类潜伏期和染病期均传染的SEIQR传染病模型,得到疾病流行与否的阈值R_0.运用Lyapunov函数方法、LaSalle不变性原理及第二加性复合矩阵理论证明了当R_0≤1时无病平衡点全局渐近稳定,当R_01时地方病平衡点全局渐近稳定.     

垂直传染与环境因素对野牛布鲁氏菌传播的影响研究

研究了布鲁氏菌通过水平和垂直传染在野牛种群中传播的非线性动态模型.在SIR模型中引入了环境中的布鲁氏菌对野牛的影响,并提出了一种SIRB模型.分别算出了该模型的无病平衡点P_0和地方病平衡点P*,利用再生矩阵得到模型的阈值R_0,证明了模型平衡点的稳定性由阈值的大小所决定,即R_0 1时,通过构造合适的Lyapunov函数,证得无病平衡点全局渐近稳定.当R_0 1时,利用几何方法,证得地方病平衡点全局渐近稳定.     

基于媒体报道下的一类SIRS传染病模型研究

本文主要研究了基于媒体报道下的一类SIRS传染病模型的持久与灭绝问题.利用一个控制疾病持久与灭绝的临界值R_0,求得了该模型存在两个平衡点:无病平衡点和地方病平衡点.结果表明当R_0≤1时,无病平衡点呈全局渐进稳定,这表示疾病是灭绝的;而当R_0 1时,地方病平衡点呈全局渐进稳定,这说明疾病是持久的.最后通过数值分析验证了该结论.     

基于网络连边的谣言传播模型研究

基于Miller对随机网络中SIR传染病模型所做的研究,在谣言传播的过程中引入概率母函数,利用网络连边等图论的相关理论引进θ边和φ边,并且考虑人们的自身认知水平和对于谣言的遗忘因素,建立了一个新的谣言传播模型.借助经典的下一代矩阵方法计算出其基本再生数R_0,对该模型平衡点的性质及动力学特点进行分析,证明了当R_01时,系统有且仅有唯一的边界平衡点;当R_01时,系统存在两个边界平衡点,分别为E0和E*.进一步得到当R_01时,唯一的平衡点是全局渐近稳定的;当R_01时,平衡点E0不稳定,而E*是局部渐近稳定的.最后,结合概率母函数的性质分析了谣言传播最终规模,得到当R_01时,谣言最终不会盛行;当R_01时,谣言将会一直盛行下去.     

一类具有logistic增长的SIR时滞传染病模型的稳定性分析

研究了一类具有logistic增长的时滞SIR传染病模型,得到了决定疾病爆发和消亡的阈值R_0,证明了当R_01时,对于任意的时滞τ,无病平衡点都是全局渐近稳定的,此时疾病消亡;当R_01时,系统会出现一个临界值τ_0,当ττ_0时,地方病平衡点不稳定;当ττ_0,且满足给定的条件时,地方病平衡点局部渐近稳定;当τ=τ_0时,系统发生Hopf分支.通过数值模拟,验证了上述结论的正确性,且做了参数的敏感度分析.     

一类考虑媒体报道影响的传染病模型分析

建立和研究了一类考虑媒体报道影响的传染病传播模型,给出了模型基本再生数R_0的表达式.运用构造Lyapunov函数的方法和Lasalle不变集原理证明当R_01时,无病平衡点全局渐近稳定,此时疾病消亡;当R_01时,在一定条件下证明了地方病平衡点全局渐近稳定,此时疾病形成地方病。     

异质空间埃及伊蚊的扩张动力学

本文提出并研究一个反应扩散对流问题来刻画异质环境中埃及伊蚊的扩张动力学,其中引入自由边界描述该蚊虫的扩张边沿.本文定义了具Dirichlet边界条件问题的阈值R_0~D和具自由边界问题的阈值R_0~F(t),并且讨论了系统正解的长时间渐近性态,给出了蚊虫扩张或灭绝的充分条件.本文的结果表明,如果R_0~F(∞)≤1,则蚊虫将最终灭绝;如果存在某个t_0≥0使得R_0~F(t0)≥1,则蚊虫必将扩张;而当RF0(0)1R_0~F(∞)时,蚊虫的扩张或灭绝依赖于其初值、或者蚊虫在自由边界的扩张能力.最后,数值模拟结果表明,对流和蚊虫的扩张能力对蚊虫的扩张边沿有一定影响.