数学建模3传染病模型学习教案.pptx
本文档主要讲解了数学建模在传染病模型中的应用,具体来说是介绍了三个模型:SI 模型、Logistic 模型和 SIS 模型。
作者指出,初步的模型方程(1)中,病人数x(t)随着时间t的增加而无限增长,这显然是不符合实际的。作者认为,这是因为在病人有效接触的人群中,有健康人也有病人,而其中只有健康人才可以被传染为病人。因此,在改进的模型中必须区别这两种人。
接着,作者介绍了 SI 模型,也就是说,人群分为易感染者(Susceptible)和已感染者(Infective)两类,以下简称健康者和病人。作者假设,在疾病传播期内所考察地区的总人数 N 不变,即不考虑生死,也不考虑迁移。每个病人每天有效接触的平均人数是常数,称为日接触率。当病人与健康者接触时,使健康者受感染变为病人。
然后,作者又介绍了 Logistic 模型,作者认为,这个模型的解为第 5 页所示。这个模型可以用来描述病人数的增加率,即有病人数就是个健康者被感染,于是有,每天共为变为病人,因为病人数个健康者天可使根据假设,每个病人每天有效接触的平均人数是常数,称为日接触率。
此外,作者还介绍了 SIS 模型,也就是说,有些传染病如伤风、痢疾等愈后免疫力很低,可以假定无免疫性,于是病人被治愈后变成健康者,健康者还可以被感染再变成病人。作者假设,每天被治愈的病人数占病人总数的比例为常数 μ,称为日治愈率,病人治愈后成为仍可被感染的健康者。
作者通过图形分析 i(t) 的变化规律,定义了接触数 σ,也就是说,整个传染期内每个病人有效接触的平均人数。利用 σ,方程(9)可以改写作第 10 页所示。作者认为,σ 是一个阈值,如果 σ <1,则病人数将减少,如果 σ >1,则病人数将增加。
本文档主要讲解了数学建模在传染病模型中的应用,具体来说是介绍了三个模型:SI 模型、Logistic 模型和 SIS 模型。这些模型可以用来描述传染病的传播过程,了解病人数的变化规律,进而采取相应的防控措施。
在实际应用中,这些模型可以用来预测传染病的传播过程,了解病人数的变化规律,进而采取相应的防控措施来阻止传染病的传播。但是,这些模型也存在一定的局限性,例如,不考虑生死和迁移等因素的影响。因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的模型,并且需要结合实际情况来修改和完善模型。
本文档为我们提供了数学建模在传染病模型中的应用,帮助我们更好地理解传染病的传播过程,并且为我们提供了相应的防控措施。