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1、-SIR传染病模型-第 3 页SIR模型是传染病模型中最经典的模型,其中S表示易感者,I表示感染者,R表示移出者。模型中把传染病流行范围内的人群分成三类:S类,易感者(Susceptible),指未得病者,但缺乏免疫能力,与感病者接触后容易受到感染;I类,感病者(Infective),指染上传染病的人,它可以传播给S类成员;R类,移出者(Removal),指被隔离,或因病愈而具有免疫力的人。传染病模型有着悠久的历史,一般认为始于1760年Daniel Bernoulli在他的一篇论文中对接种预防天花的研究.真正的确定性传染病数学模型研究的前进步伐早在20世纪初就开始了,Hamer, Ross等
2、人在建立传染病数学模型的研究中做出了大量的工作.直到1927年Kermack与McKendrick在研究流行于伦敦的黑死病时提出了的SIR仓室模型,并于1932年继而建立了SIS模型,在对这些模型的研究基础上提出了传染病动力学中的阐值理论.Kermack与McKendrick的SIR模型是传染病模型中最经典、最基本的模型,为传染病动力学的研究做出了奠基性的贡献摘要: 2003年春来历不明的SARS病毒突袭人间,给人们的生命财产带来极大的危害。长期以来,建立传染病的数学模型来描述传染病的传播过程,分析受感染人数的变化规律,探索制止传染病蔓延的手段等,一直是我国及全世界有关专家和官员关注的课题。
3、不同类型的传染病的传播过程有其各自不同的特点,我们不是从医学的角度一一分析各种传染病的传播,而是从一般的传播机理分析建立各种模型,如简单模型,SI模型,SIS模型,SIR模型等。在这里我采用SIR(Susceptibles,Infectives,Recovered)模型来研究如天花,流感,肝炎,麻疹等治愈后均有很强的免疫力的传染病,它主要沿用由Kermack与McKendrick在1927年采用动力学方法建立的模型。应用传染病动力学模型来描述疾病发展变化的过程和传播规律,预测疾病发生的状态,评估各种控制措施的效果,为预防控制疾病提供最优决策依据, 维护人类健康与社会经济发展。关键字:常微分方程
4、;传染病;动力学;SIR模型;感染率。一模型假设 1. 在疾病传播期内所考察的地区范围不考虑人口的出生、死亡、流动等种群动力因素。总人口数N(t)不变,人口始终保持一个常数N。人群分为以下三类:易感染者(Susceptibles),其数量比例记为s(t),表示t时刻未染病但有可能被该类疾病传染的人数占总人数的比例;感染病者(Infectives),其数量比例记为i(t),表示t时刻已被感染成为病人而且具有传染力的人数占总人数的比例;恢复者(Recovered),其数量比例记为r(t),表示t时刻已从染病者中移出的人数(这部分人既非已感染者,也非感染病者,不具有传染性,也不会再次被感染,他们已退出该传染系统。)占总人数的比例。 2. 病人的日接触率(每个病人每天有效接触的平均人数)为常数,日治愈率(每天被治愈的病人占总病人数的比例)为常数,显然平均传染期为1,传染期接触数为=。该模型的缺陷是结果常与实际有一定程度差距,这是因为模型中假设有效接触率传染力是不变的。参考文献 中北大学学报(自然科学版) 2006年02期 传染系数为(N)的SIR传染病模型 生物数学学报2008年01期 具有周期传染率的SIR传染病的模型解 传染病动力学的数学建模与研究(马知恩 ,科学出版社) 庞金彪,鹿利,SIR型传染病模糊控制模型及其应用