米曉麗
山西師范大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院,山西臨汾041000
長(zhǎng)期以來,傳染病一直在不斷地困擾著人們的生活,從天花、AIDS 病毒、SARS 病毒到H7N9 病毒再到新型冠狀病毒,每一次傳染病的大爆發(fā)都會(huì)嚴(yán)重影響社會(huì)的發(fā)展,給人類生存和國(guó)計(jì)民生帶來巨大的災(zāi)難.
近年來已經(jīng)有許多學(xué)者研究了各種傳染病模型,見文獻(xiàn)[1 ~3],為更好地描述傳染病的傳染與控制規(guī)律,在治療過程中,我們常采用如下的信息變量
這里的T 表示的是疾病信息的平均延遲時(shí)間.文獻(xiàn)[4 ~7]就介紹了這種具有信息變量的SIR 模型.
在考慮以上因素的基礎(chǔ)上,本文將人分成了兩大類,分別是易感者、染病者,它們分別用S(t)、I(t)來表示,其中的系數(shù)均為正數(shù).建立如下的SI 傳染病模型:
定理1 (1)當(dāng)R0≤1 時(shí),系統(tǒng)(1)有無病平衡點(diǎn)E0=(1,0,1).
因此從定理的條件可知,P >Q,從而A >0.當(dāng)T <T*時(shí),f(T)<0 也就是AB >C,這樣我們就可以通過Routh-Hurwitz 得到,該特征方程的特征根均有負(fù)實(shí)部,即地方病平衡點(diǎn)E*是局部漸近穩(wěn)定的;而當(dāng)T >T*時(shí),地方病平衡點(diǎn)E*在系統(tǒng)(1)中在是不穩(wěn)定的.
定理5 無病平衡點(diǎn)E0= (1,0,1)在系統(tǒng)(1)中當(dāng)R0<1 時(shí),是全局漸近穩(wěn)定的.
證明 我們由Lasalle 不變集原理來證明,可以構(gòu)造這樣一個(gè)Lyapunov 函數(shù),令V(t)= I,則
山西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2021年1期