SARS传播的数学模型 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 18:09:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

肂SARS传播的数学模型

薁摘 要

蒈通过对题目附件1的SARS模型进行分析和评价,加深了对SARS的认识和了解。根据传染病的传播特点,建立了关于SARS病人率和疑似病人率两个常微分方程模型。以所给数据为基本依据,用Matlab软件进行数值计算,与图形模拟方法求得模型中的有关参数。当λ1 =1.5 和λ2 =1时,理论图形与实际图形有良好的吻合,分别得到了SARS病人率和疑似病人率比较符合实际数据的变化图,能正确地预测它们的发展趋势。他们对于模型中的参数有非常强的灵感性,λ1的值作微小的改变对于整个疫情的发展有很大的影响,所以政府采取对SARS疫情的有关措施是完全正确的。本文重点分析了关于SARS病人率的模型一,根据求得的参数,利用相轨线理论对结果加以分析并对整个疫情作出预测,并推论出SARS病人率关于t的表达式i(t),然后提出了对传染病的控制方案,同时列举了具体方法,并论证了方法的合理性和可行性,用其它地区的数据对模型进行检验,说明模型的参数有区域性。

袁关键词:SARS 微分方程 曲线拟合 数学模型 相轨线

螁一 、问题的提出

膇SARS俗称非典型肺炎,是21世纪第一个在世界范围内传播的传染病。我国作为发展中大国深受其害:SARS的爆发和蔓延给我国的经济发展和人民生活带来了很大影响。在党和政府的统一领导下,全国人民与SARS顽强抗争,取得了可喜的阶段性胜利,并

从中得到了许多重要的经验和教训,认识到在没有找出真正病因和有效治愈方法前,政府采取的强制性政策对抑制SARS自然发展最有效办法。而本题的目的就是要建立一个适当的模型对SARS传播规律进行定量地分析、研究,为预测和控制SARS蔓延提供可靠、足够的信息,无论对现在还是将来都有其重要的现实意义。

袄二 、模型的假设

艿 1.

2.薈地总人数N可视为常数,即流入人口等于流出人口。 3.

4.蚄据人口所处的健康状态,将人群分为:健康者,SARS病人,退出者(被治愈者、 免疫者和死亡者)。

薃3.在政府的强制措施下,人口基本不流动,故无病源的流入和流出,避免了交叉感染,降低了感染基数。 4.

5.荿隔离的人断绝了与外界的联系,不具有传染性。 6.

7.罿SARS康复者二度感染的概率为0。 8.

9.莆国家完善了监控手段,加强了对SARS病毒监控的力度,故可假设所有感染SARS病毒的人群都进入了SARS病人类和疑似类。 10.

11. 莂由于对SARS病原体的研究不够深入,无有效药物可以使人体免疫,同时SARS病毒感染后,大量繁殖,破坏免疫系统,故不可免疫。

莀三、模型的建立

(一)

(二)袄参数的设定和符号说明

蕿s(t):t时刻健康者在总体人群中的比例 i(t):t时刻SARS病人在总体人群中的比例