两类登革热传染病模型的全局稳定性

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登革热是一种由登革热病毒引起的急性发热传染病,主要通过伊蚊传播,已经成为危害仅次于疟疾的虫媒病。20世纪以来,登革热疾病已经有了三次发病高峰,而且地域分布较广,最近一次高峰期在1995年左右。如今,全球各国对该疾病都已经有了高度重视,并采取了有效的预防和控制措施,如大规模灭蚊,实验室基础监测,病毒疫苗的研究等,但是仍然无法从根本上消除。因此,研究登革热模型,进而控制疾病的传播是刻不容缓的。本文主要研究了两类登革热传染病模型的全局稳定性。文章第一部分基于合理的假设条件,研究具有扩散项的登革热传染病模型。运用偏微分方程理论,如正引理和比较原理,证明模型解的正性和一致有界性。同时利用Lyapunov方法,图论知识和第二格林公式,得到无病平衡点和地方病平衡点全局稳定性的充分条件。最后,给出相应的数值模拟来验证理论的正确性。文章第二部分,采用非标准有限差分方法,构造一类非线性接触率的登革热传染病模型的离散数值系统。首先证明数值解是无条件正的和一致有界的。然后,利用图论的方法和Lyapunov方法研究其全局稳定性,当基本再生数小于等于1时,系统存在唯一的无病平衡点且该平衡点是全局渐近稳定的;基本再生数大于1时,存在正的地方病平衡点且该平衡点是全局渐近稳定的,而无病平衡点是不稳定的,而且稳定性不受步长限制。这说明该离散模型能保持原有系统的动力学性质,例如正性、一致有界性和全局稳定性。最后通过数值算例验证了得到的结论。
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