复杂网络中SIS模型的全局稳定性及实证分析

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SIS传染病的微分方程形式具有更贴切的现实意义和设计自由度,能获得更强的准确度和处理传染病免疫策略的能力。而在经典SIS传染病模型的基础上加入带菌者的无选择性,在免疫策略上要优于经典SIS传染病模型。   本文在经典确定性SIS传染病模型的基础上,主要研究了改进的SIS传染病模型的免疫策略及稳定性分析,特别是研究了SIS传染病模型与银行风险传染的结合:   (1)首先改进了含一个带菌者的标准SIS模型,考虑带菌者(如:蚊子)在疾病传播过程中的无选择性建立了新的微分方程模型,使之更加符合现实;其次,就改进后的模型分别进行均匀免疫策略和目标免疫策略,并与标准模型的免疫策略加以对比,通过理论分析与数值模拟得出结论:在无标度网络中均匀免疫策略更加有效;最后,给出改进后模型一些必要的全局稳定性条件;   (2)环境噪声对流行系统有着重要影响,在本文中我们将在常见的SIS传染病模型的基础上讨论电报噪声的影响。首先,我们建立随机SIS传染病模型疾病灭绝和持久的条件,并与之和确定性SIS传染病模型的相关条件进行了对比;其次针对有限状态空间的马尔科夫链对之进行了证明;   (3)结合银行风险自身可传染的特点,与SIS传染病有着很大的相似性。因此,通过假设建立银行风险传染的SIS模型,通过理论分析与数值模拟得出结论:控制银行有效接触率、减少与风险感染银行的有效接触或者提高日消除率,并继续采取措施消除风险感染银行的范围,将最终阻止银行风险的传播。
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