广西师范大学学报(自然科学版) ›› 2020, Vol. 38 ›› Issue (6): 74-81.doi: 10.16088/j.issn.1001-6600.2020.06.009

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含等级治疗率与不完全康复率的SIRS模型的分岔分析

黄春贤1, 周效良2*   

  1. 1.闽南师范大学数学与统计学院, 福建漳州363000;
    2.岭南师范学院数学与统计学院, 广东湛江524048
  • 收稿日期:2019-09-05 发布日期:2020-11-30
  • 通讯作者: 周效良(1965—), 男, 山西五台人, 岭南师范学院教授, 博士。 E-mail: Zhouxl@lingnan.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(11561019);广东省创新强校重点项目(2019KZDXM032)

Bifurcation Analysis of an SIRS Epidemic Model with Graded Cure and Incomplete Recovery Rates

HUANG Chunxian1, ZHOU Xiaoliang2*   

  1. 1. School of Mathematics and Statistics, Minnan Normal University, Zhangzhou Fujian 363000, China;
    2. School of Mathematics and Statistics, Lingnan Normal University, Zhanjiang Guangdong 524048, China
  • Received:2019-09-05 Published:2020-11-30

摘要: 基于微分方程定性理论和分岔理论对一类带有等级治疗率与不完全康复率的SIRS海洛因模型的动力学性质进行探讨。先利用系统的极限集对系统进行降维;再应用特征根方法对系统的无病平衡点和地方病平衡点的拓扑类型进行详细分析;然后严格证明该系统随着分岔参数的变化在无病平衡点附近发生前向分岔;最后借助Matlab中ODE45软件包进行数值模拟,得到该系统在不同分岔参数条件下的相图以及状态变量曲线图,直观展示结论的正确性。

关键词: SIRS模型, 等级治疗率, 平衡点, 前向分岔, 数值模拟

Abstract: In this paper, an SIRS heroin model with graded cure and incomplete recovery rates is studied. Firstly, the limit set of the system is used to reduce a three-dimensional system to two-dimension system,and equilibrium topological types of the system are verified by analyzing the eigenvalues in detail. Then, it is shown that the system undergoes forward bifurcation with the change of bifurcation parameters. Finally, the phase diagram and state variable curve of the system under different bifurcation parameters are obtained through numerical simulations with the help of ODE45 software package in Matlab, which intuitively show the correctness of the conclusion.

Key words: SIRS model, graded cure, equilibrium, forward bifurcation, numerical simulation

中图分类号: 

  • O175
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