近日,信息科學與工程學院付鑫婕副教授作為第一作者,在期刊Chaos, Solitons & Fractals在線發表了題為“Non-periodic intermittent stochastic control for SVIQR epidemic model on complex network with saturation incidence rate”的研究論文。
該研究針對易感個體與感染個體有效接觸數達到飽和的現實情況,建立了基于復雜網絡并采用飽和發生率的SVIQR傳染病模型(流程圖如下)。研究中成功計算了模型的基本再生數,并嚴格證明了無病平衡點與地方病平衡點的全局漸近穩定性。考慮到疫苗接種后免疫失效帶來的傳播不確定性,為有效控制疫情,研究創造性地設計了一種由G-布朗運動驅動的非周期性間歇性隨機控制策略(示意圖如下)。運用切比雪夫不等式和伊藤公式等隨機理論工具,研究建立了模型幾乎必然穩定的理論條件。
此外,研究采用LHS-PRCC法對關鍵參數進行了敏感性分析,并通過數值模擬驗證了理論結果的有效性(部分模擬結果圖如下)。數值模擬清晰顯示,與單一隨機控制策略相比,當模型同時引入g-型擾動和h-型擾動時,網絡中的感染節點平均密度顯著降低,并提前收斂至0,有效抑制了傳染病的傳播。
論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960077925006848。
編 輯:萬 千
審 核:賈 波