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一类随机的SIR流行病模型的动力学行为分析
  • ISSN号:1671-9352
  • 期刊名称:《山东大学学报:理学版》
  • 时间:0
  • 分类:Q332[生物学—遗传学]
  • 作者机构:[1]兰州交通大学数理学院,甘肃兰州730070, [2]兰州交通大学交通运输学院,甘肃兰州730070, [3]太原理工大学矿业工程学院,山西太原030000
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61364001)
中文摘要:

首先对受参数扰动的具有阶段结构的SIR流行病模型引入随机项,建立了具有阶段结构的随机SIR流行病模型的非线性微分方程,应用随机中心流形定理和随机平均法相关定理将其化为Ito微分方程。然后,基于Oseledec乘性遍历理论,应用最大Lyapunov指数和奇异边界理论分别分析了该随机系统的局部随机稳定性和全局随机稳定性;利用拟不可积Hamilton系统随机平均法对系统的随机Hopf分岔行为作了分析。最后,选取其中的某些参数作为分叉参数得到相应的平稳概率密度函数图和联合概率密度函数图,对发生分岔的概率和位置进行了验证。

英文摘要:

Taking the random factors into account, we introduced the randomness into the SIR epidemic model and es- tablished the nonlinear differential equation of the random SIR epidemic model with stage structure. Then by applying stochastic center manifold and stochastic average method, the stochastic differential equation was reduced order and we got the corresponding Ito differential equation. Based on the Oseledec multiplicative ergodic theorem, the conditions of local and global stability of the system were discussed by using the largest Lyapunov exponent and boundary category. Besides, we selected some of these parameters as the bifurcate parameter, and the stochastic Hopf bifurcation behavior of the system were analyzed by the stochastic averaging method of the quasi-non-integrable Hamiltonian system. Finally, the functional image of stationary probability density and jointly stationary probability density were simulated, and the bi- furcate point from the probability and location was verified.

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期刊信息
  • 《山东大学学报:理学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:山东大学
  • 主编:刘建亚
  • 地址:济南市经十路17923号
  • 邮编:250061
  • 邮箱:xblxb@sdu.edu.cn
  • 电话:0531-88396917
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-9352
  • 国内统一刊号:ISSN:37-1389/N
  • 邮发代号:24-222
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,中国中国科技核心期刊,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),英国英国皇家化学学会文摘
  • 被引量:6243