资源受限下人感染H7N9禽流感病毒的模型研究

来源 :山东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:missiyoumiss
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自2013年中国首次发现人感染A(H7N9)禽流感病毒疫情以来,至2018年1月,中国大陆共累计报告确诊病例1398例,其中死亡560例,死亡率约为40.06%.此次疫情对我国的经济造成了巨大损失,同时也严重威胁着国民的生命安全.因而研究H7N9病毒的发病机理和相应的预防控制措施有着非常重要的理论意义和应用价值.本论文根据H7N9病毒的流行病学特征,利用“仓室”模型思想,建立了从禽类种群到人类种群的单向动态模型.通过定性分析和数值方法研究医疗资源,政府干预措施以及心理效应等对疫情传播的影响,力图找到有效的疫情控制策略.首先,为了研究可用医疗资源和政府干预措施(如媒体宣传,环境消毒,关闭活禽市场等)对H7N9禽流感病毒的影响,我们建立了一个具有非线性发生率和非线性恢复率的数学模型.用再生矩阵的方法定义了决定H7N9病毒最终是否流行的阈值,即基本再生数R0.通过构造Lyapunov函数和Dulac函数得到了无病平衡点和地方病平衡点的全局渐近稳定性.数值结果显示政府干预措施和医疗资源不会影响系统平衡点的稳定性,但若及时实施干预措施,并提供充分的医疗资源,可以有效地减小疫情规模,并推迟高峰期的到来.其次,由于人感染H7N9禽流感病毒后存在一定的潜伏期,因此我们将模型推广为“SI-SEIR”模型,并讨论可用医疗资源与心理效应对病毒传播的影响.利用极限方程和第二加性复合矩阵得到基本再生数Ro是决定系统全局动力学行为的阈值.此外,我们利用PRCC,即偏秩相关分析法分析了最终感染人数对参数的敏感性.结果显示医疗资源与心理效应对感染人数的影响较大并可降低最终感染人数。
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