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一类随机SIS流行病模型全局正解的渐近行为
  • ISSN号:1005-3085
  • 期刊名称:《工程数学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O175.1[理学—数学;理学—基础数学]
  • 作者机构:[1]上海理工大学理学院,上海200093, [2]斯威本科技大学数学系,VIC3122,澳大利亚
  • 相关基金:国家自然科学基金(11271260);上海市一流学科项目(XTKX2012);上海市教委科研创新重点项目(13ZZll6).
中文摘要:

考虑了一类恢复率受到环境噪声影响的随机SIS流行病模型,并研究了其渐近行为.通过停时及Lyapunov分析法,首先证明了模型正解的全局存在惟一性和有界性.其次证明了当基本再生数不大于1时,无病平衡点是随机渐近稳定,此时疾病将绝灭;当基本再生数大于1时,通过计算随机模型的解与确定性模型地方病平衡点之间差距的时间均值,得到了随机模型的解围绕确定性模型地方病平衡点振荡,并得到了系统平均持续和疾病绝灭的充分条件.最后,通过数值仿真验证了本文的理论结果.

英文摘要:

In this paper, we consider a stochastic SIS epidemic model in which the recovery rate is influenced by white noise in the environment, and the asymptotic behavior of this model is studied. With the help of stopping time and Lyapunov analysis method, we first show the global existence, uniqueness and boundedness of the positive solution. Then, we prove that: when the basic reproduction number is less than or equal to one, the disease-free equilibrium is stochastically asymptotical stability, which means the disease will die out; on the other hand, when the basic reproduction number is greater than one, the solution is oscillating around the endemic equilibrium of the deterministic model, which is measured by the average difference between the solution of the stochastic model and the endemic equilibrium of the deterministic model. Furthermore, we obtain the sufficient conditions of persistence in the mean and extinction of the disease. Finally, numerical simulations are carried out to verify our theoretical results.

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期刊信息
  • 《工程数学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:西安交通大学
  • 主编:李大潜
  • 地址:西宁市咸宁西路28号西安交通大学数学与统计学院
  • 邮编:710049
  • 邮箱:jgsx@mail.xjtu.edu.cn
  • 电话:029-82667877
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-3085
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1269/O1
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 《中文核心期刊要目总览》核心期刊,《中国科学引文数据库》核心期刊,《中国数学文摘》核心期刊,陕西省优秀科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:6741