APP下载

具饱和发生率的随机SIR传染病模型的遍历性

2021-03-27牛新宇郑甲山

东北师大学报(自然科学版) 2021年1期
关键词:定义模型

牛新宇,吕 闯,郑甲山

(1.吉林医药学院数学教研室,吉林 吉林 132013;2.鲁东大学数学与统计科学学院,山东 烟台 264025)

1 预备知识

经典的具饱和发生率的SIR模型具有如下形式:

(1)

其中:S表示易感者的数量,I表示感染者的数量,R表示康复者的数量,易感者的输入量记为Λ,β表示疾病传输率,μ表示自然死亡率,ε表示因病死亡率,γ表示康复率,饱和系数记为α.在现实生活中,环境噪声是普遍存在的.文献[1]考虑环境白噪声对系统(1)的影响,提出如下随机模型:

(2)

其中:σ>0;B(t)是定义在完备的概率空间(Ω,F,{Ft}t≥0,P)上的标准布朗运动,且其σ域流满足通常条件.由于舱室R对疾病的传输不起作用,所以在模型(2)中直接将舱室R省略.

事实上,除了白噪声之外,还有另外一种噪声也对传染病的传输起着重要作用.由于受到降水、温度变化的影响,环境经常在几个不同的状态间切换,与此对应,在每一个不同的状态下,系统(2)中的系数可能取不同的值.在这里假定环境状态的切换由一个连续的Markov链r(t)(t≥0)来描述.其状态空间为有限空间,记为S={1,2,…,N};Markov链的生成子Γ=(γij)N×N定义为

(3)

于是方程(3)可以写成

这里N(dt,dz)是一个泊松随机测度,密度为dt×m(dz),m是定义在R上的勒贝格测度.

将状态切换考虑进去,系统(2)可以化为

(3)

其中参数Λ(i),β(i),μ(i),ε(i),γ(i),α(i),σ(i),i∈S均为正常数.

在最近的文献中,很多作者都讨论过具Markov切换的随机生物模型解的遍历性[2-4],但这些模型对应的扩散阵都是非退化的,从而满足一致椭圆条件.然而在模型(3)中扩散阵为

显见该矩阵是一个退化矩阵.因此在寻求系统(3)的遍历性时,需要克服一些特定的困难,例如:确定系统的最大吸收集合;验……

登录APP查看全文

猜你喜欢

定义模型
一半模型
永远不要用“起点”定义自己
定义“风格”
重尾非线性自回归模型自加权M-估计的渐近分布
3D打印中的模型分割与打包
成功的定义
FLUKA几何模型到CAD几何模型转换方法初步研究
修辞学的重大定义
山的定义
一个相似模型的应用