大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告
學(xué)院: 數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院 專業(yè)班級(jí):數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)1班
課題名稱 一類具有垂直傳染的SIR模型的穩(wěn)定性
1、本課題的的研究目的和意義:
記 。由以上對(duì)模型分析所得定理,我們可以有以下結(jié)論:
在對(duì)a取不同值的情況下(此處只取a=3和a=5兩個(gè)特例來說明情況),若有 ,則此類傳染病將在種群內(nèi)演變成地方病而長久存在。在 的情況下,此類傳染病將在種群內(nèi)逐漸控制消失。綜合以上分析,結(jié)合 的表達(dá)式,提出以下的防控此類傳染病的思路和具體策略:調(diào)控 中的參數(shù),使 盡可能大。所以采取的具體措施可為:
(1) 加大染病者因染病的治愈率 ,若患病者是禽、畜類可采取撲殺的方法;若是人類只可加快研究藥品,提高治愈率。
(2) 因p=1-q,所以可以降低傳染病的垂直傳染概率,這可采取人為的方法使患病者少生或不生第二代,
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瘧疾在蚊子與人群之間傳播的動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行了研究。其結(jié)果表明,如果將蚊子的數(shù)量減少到一個(gè)臨界值以下,那么瘧疾的流行將會(huì)得以控制。Ross的這項(xiàng)研究使她第二次獲得了Nobel醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1926年為了研究1665-1666年黑死病在倫敦的流行規(guī)律以及1906年瘟疫在孟買的流行規(guī)律,Kermack和McKendrick構(gòu)造了著名的SIR倉室模型。繼后,又在1932年提出了SIS倉室模型,并在分析所建立模型的基礎(chǔ)上,提出了區(qū)分疾病流行與否的“闕值理論”,為傳染病動(dòng)力學(xué)的研究奠定了基礎(chǔ)。傳染病動(dòng)力學(xué)的建模與研究于20世紀(jì)中葉開始蓬勃發(fā)展。近20年來,國際上傳染病動(dòng)力學(xué)的研究進(jìn)展迅速,大量的數(shù)學(xué)模型被用于分析各種各樣的傳染病問題。目前,對(duì)傳染病的研究主要有描述性研究 、分析性研究、實(shí)驗(yàn)性研究和理論性研究四種方法。傳染病動(dòng)力學(xué)是對(duì)傳染病進(jìn)行理論性定量研究的一種重要方法。它是根據(jù)種群生長的特性,疾病的發(fā)生及在種群內(nèi)的傳播、發(fā)展規(guī)律,以及與之有關(guān)的社會(huì)等因素,建立能反映傳染病動(dòng)力學(xué)特性的數(shù)學(xué)模型,通過對(duì)模型動(dòng)力學(xué)性態(tài)的定性、定量分析和數(shù)值模擬,來顯示疾病的發(fā)展過程,揭示其流行規(guī)律,預(yù)測其變化發(fā)展趨勢,分析疾病流行的原因和關(guān)鍵因素,尋求對(duì)其預(yù)防和控制的最優(yōu)策略,為人們制定防治決策提供理論基礎(chǔ)和數(shù)量依據(jù)。傳染病動(dòng)力學(xué)與生物統(tǒng)計(jì)學(xué)以及計(jì)算機(jī)仿真等方法相互結(jié)合、相輔相成,能使人們對(duì)傳染病流行規(guī)律的認(rèn)識(shí)更加深入全民,能使所建立的理論與防治策略更加可靠和符合實(shí)際。建立傳染病模型的主要理由是可利用模型對(duì)影響疾病傳播的生物學(xué)和社會(huì)機(jī)理作清晰描述,通過模型的研究來揭示疾病流行規(guī)律,預(yù)測流行趨勢,為發(fā)現(xiàn)、預(yù)防和控制疾病的流行提供理論根據(jù)和策略。數(shù)學(xué)模型也是檢驗(yàn)理論和定量評(píng)估參想與結(jié)論的實(shí)驗(yàn)工具。對(duì)于流行病模型,通常借助于平衡狀態(tài)的存在和穩(wěn)定性、極限環(huán)的存在性、Hopf分支、同異宿分支的存在性和穩(wěn)定性的討論。建立流行病傳播的閾值,從而知道流行病消除和流行的條件以及什么情況下流行病會(huì)周期性的爆發(fā)等。分支的研究方法可以明確的反映出,當(dāng)影響流行病傳播的一些因素有微小的變化時(shí),疾病的最終流行狀態(tài)可能發(fā)生巨大的變化,從而為制定控制cuoshi 提供良好的理論依據(jù)。對(duì)傳播規(guī)律問題主要討論:(1)隨著時(shí)間的推移,疾病是消失還是待續(xù);(2)疾病最終是否出現(xiàn)平衡點(diǎn),一個(gè)或者多個(gè),該平衡態(tài)是奇點(diǎn)還是周期解或極限環(huán);(3)該平衡態(tài)是否穩(wěn)定,在數(shù)學(xué)上既是關(guān)于解的漸近穩(wěn)定問題;(4)對(duì)于具有穩(wěn)定平衡態(tài)的系統(tǒng),如何去求平衡態(tài)的吸引域。
近20年來,國際上對(duì)傳染病動(dòng)力學(xué)的研究進(jìn)展迅速,大量的數(shù)學(xué)模型被用于分析各種各樣的傳染病問題。這些數(shù)學(xué)模型大多是適用于傳染病的一般規(guī)律的研究,也有部分是針對(duì)諸如麻疹、肺結(jié)核、性病、艾滋病等諸多具體的疾病。從傳染病的傳播機(jī)理來看,這些模型涉及接觸傳播、垂直傳播、蟲媒傳播等不同感染方式,是否考慮疾病的潛伏期。對(duì)病人的隔離,因病或因接種而獲得的免疫力以及免疫力的逐漸喪失,是否可以忽略因病死亡率,不同種群之間的交叉感染,種群自身不同的增長規(guī)律,以及種群的年齡結(jié)構(gòu),空間遷移或擴(kuò)散等因素。從模型的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)分為:常微分方程傳染病模型,其主要討論具有常數(shù)輸入和指數(shù)死亡的傳染病模型、具有潛 ……(未完,全文共3426字,當(dāng)前僅顯示1731字,請(qǐng)閱讀下面提示信息。
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