几类带有非线性传染率的禽流感模型的定性分析

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禽流感的传播历史由来已久,由于疾病病毒的不断变异和外界环境的变化,人禽传染的禽流感逐渐成为威胁人类健康的疾病之一.本文以人禽传染的禽流感传播机制为基础,建立了四种禽流感传播模型,并论证各模型的全局性态.具体内容如下:首先,对一类传染率为βhSh/k+αIhm的含有媒体影响的H7N9型禽流感模型进行研究,得到此传染率下H7N9型禽流感流行的阈值,并借助Liapunov函数、极限方程理论等方法对模型进行全局分析.论证了当阈值R0≤1时,无病平衡点全局渐近稳定;当阈值R0>1时,地方病平衡点全局渐近稳定.并对k=1.5,m=2时的传染率进行数值模拟,直观揭示了结论的正确性及媒体报道对禽流感防治的重要影响.其次,讨论了一类传染率为(βh-(βIh/m+Ih))Sh的含有媒体影响的H7N9型禽流感模型,旨在研究模型动力学性态和媒体报道对H7N9型禽流感传播的影响.在定义了病毒流行与否的阈值R0的基础上,利用Liapunov函数、Dulac函数等对模型进行全局分析.分析发现当R0≤1时,无病平衡点全局渐近稳定;当R0>1时,地方病平衡点全局渐近稳定.并通过数值模拟直观反映了在此传染率下模型全局性态和媒体报道对其传播的影响.再次,根据实际情况,在禽流感模型中考虑了人类染病后具有潜伏阶段的情形,建立了一类具有潜伏期的禽流感模型,得到了模型的阈值R0,借助Liapunov函数、极限方程理论等方法对模型进行全局分析.论证了当R0≤1时,无病平衡点全局渐近稳定;当R0>1时,地方病平衡点全局渐近稳定.最后,考虑一类带有饱和传染率和潜伏期的禽流感模型,得到禽流感病毒流行的阈值R0,借助Liapunov函数、极限方程理论、Bendixsion-Dulac判别法、Hurwitz判据等方法对此模型进行了全局分析.证明了当禽流感病毒流行的阈值R0≤1时,无病平衡点全局渐近稳定;当禽流感病毒流行的阈值R0>1时,地方病平衡点全局渐近稳定.
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