基础上加入潜伏群体H,并将移出者细分为自愈者R和死亡者L建立适合解决本题的SHIRL2模型。根据题目中所给出的相关数据建立微分方程组,利用Matlab软件求解预测,其结果如下:
“虚拟猩猩种群”群体数量预测结果(单位:只)
潜伏群体第80周第120周第200周510处于发病状态1020累计自愈297322327累计因病死亡411445452
针对问题二,本问涉及到跨物种的病毒单向传播,因此我们可对SHIRL模型进行改进,在其基础上加入人类接触猩猩后感染的群体,建立适合解决本问题的单向SHIRL模型。在问题一的基础上进行微分方程的建立、模型预测及检验,最终其预测结果如下:
“虚拟人类种群”群体数量预测结果(单位:个)潜伏人群第80周第120周第200周100100100处于发病状态1750隔离治疗1361累计治愈126614351435累计因病死亡318335293529
针对问题三,在外界专家介入并采取隔离和治愈措施将治愈率提高到80后,通过对相关数据的比照,人类易感染群数量级远高于猩猩的感染群数量级因此可忽略专家介入前期猩猩对人类种群原始数据的影响。此后病毒在单物种内传播,由此可根据问题一中的SHIRL模型建立微分方程并对虚拟人类种群中各项数据值进行预测,其结果如下
“虚拟人类种群”群体数量预测结果(单位:个)潜伏人群第45周第50周第55周1104291处于发病状态90700304003008隔离治疗437107128082950累计治愈600609786011390累计因病死亡261704271049710
针对问题四,结合前述模型,对有无防控措施的情况进行对比分析得出各种疫情控制措施的严格执行和药物效果的提高等措施对控制疫情的作用。
关键词:SIR模型,SHIRL模型,微分方程,残差分析,
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f一、问题重述
11问题背景埃博拉病毒(又译作伊波拉病毒)是能引起人类和灵长类动物产生埃博拉出血热的烈性传染病病毒。各种非人类灵长类动物普遍易感,病毒的潜伏期通常只有5天至10天,感染后2~5天出现高热,6~9天死亡。发病后1~4天直至死亡,血液都含有病毒。埃博拉病毒感染者的死亡率在在50至90之间。在疾病的早期阶段,埃博拉病毒可能不具有高度的传染性,在此期间接触病人甚至可能不会受感染,随着疾病的进展,病人的因腹泻、呕吐和出血所排出的体液将具有高度的生物危险性;存在似乎天生就对埃博拉免疫的人,痊愈之后的人也会对入侵他们的那种埃博拉病毒有了免疫能力。埃博拉病毒很难根除,迄今为止已有多次疫情爆发的记录。据百度百科,最近的一次在2014年。截至2014年9月25日,此次在r