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传染病动力学是对传染病进行理论性研究的一种重要方法, 主要研究传染病模型的动力学性态, 如模型平衡点(周期解)的存在性及其全局稳定性、系统的持久性与灭绝性等。 研究传染病模型, 不仅具有理论意义, 还具非常重要的实际应用价值。 本文考虑了两类传染病模型, 一类是具有饱和治愈率和垂直传染的SIR模型, 一类是具季节性感染的带混合接种策略的SIRS模型。
本文的主要内容概述如下:
在第一章中, 首先介绍了传染病的相关背景知识, 其次结合与本文相关传染病模型的研究历史与现状, 简述了本文的主要研究内容。
在第二章中, 研究了一类具有饱和治愈率和垂直传染的SIR传染病模型, 通过计算求得系统的基本再生数R0 。 利用 Poincare-Bendixson 定理, 中心流形定理, Hopf 分支理论及LaSalle不变集原理等, 对模型的动力学性质进行了详细的理论分析。
在第三章中, 研究了具季节性感染的带混合接种策略的 SIRS 模型, 讨论了脉冲接种对消除具有季节性感染的传染病的作用。 找到了决定疾病是否流行的阈值, 利用 Floquet 乘子理论和微分方程比较定理, 研究了无病周期解的存在性及全局稳定性, 讨论了模型的持久性。为了验证所得的结果, 对模型进行了数值模拟。 最后进行了讨论。