两类随机SIRI传染病模型的动力学行为研究

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近年来,随机现象倍受学者们的青睐,随机微分方程得到很好的发展.研宄传染病模型时,考虑加入随机效应,并利用随机微分方程的基本理论和方法研究其动力学行为是十分具有研究意义的。本文主要研究了两类随机SIRI传染病模型解的存在唯一性、有界性、稳定性以及遍历性等动力学行为。具体研究内容通过以下两个方面进行介绍:  在第一部分,考虑了对确定性SIRI模型转移系数入受到随机干扰的SIRI传染病模型。首先,利用随机微分方程理论构造V函数,结合It(o)公式等方法,给出了随机SIRI传染病模型的正解的全局存在唯一性和有界性。然后,当确定性模型的基本再生数R0≤1时,随机模型的无病平衡点是全局随机渐近稳定的;当R0>1时,随机模型的解围绕确定性模型的地方病平衡点随机振荡,并估计出振荡的振幅。最后,用数值模拟验证了所获得结果的有效性。  在第二部分,考虑了对确定性SIRI模型死亡率β受到随机干扰的SIRI传染病模型。首先,讨论了随机SIRI传染病模型的正解的全局存在唯一性和有界性。接着,利用构造一些新的Lyapunov函数和随机分析工具,主要研宄具有随机扰动的SIRI模型的渐近性态的基本再生数R0。也就是:当Ro≤1(或 R0>1)和白噪声满足的一些条件下,随机模型的解将围绕着确定性模型无病平衡点(或地方病平衡点)随机震动,并估计出振荡振幅的。随后,研究了随机模型的解存在一个平稳分布和具有遍历性。最后,用数值模拟验证了所获得结果的有效性。
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