一类艾滋病传播动力学模型的分析与应用

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艾滋病(Acquired Immune Deficiency Syndrome,AIDS),也称为获得性免疫综合症,是由人类免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus,HIV)引起的一种传染性疾病。HIV/AIDS是一种严重影响人类生活和社会发展的疾病,因此研究HIV/AIDS的传播规律有非常重要的意义。本文新建了一类HIV/AIDS传播动力学模型,并应用该模型研究了我国HIV/AIDS的传播情况。首先,根据HIV/AIDS的传播机理构建了一类具有治疗过程的微分动力系统模型,分析了系统平衡点存在的性质,讨论了无病平衡点和地方病平衡点存在的稳定性条件,计算了基本再生数ˉR0的值。当ˉR0<1时,无病平衡点全局渐进稳定;当ˉR0>1时,地方病平衡点全局渐进稳定,并用数值模拟验证了模型分析的结果。其次,根据中国疾病预防控制中心报告的数据(2004年1月至2015年12月),近似的估计了模型的参数值,计算了我国HIV/AIDS的基本再生数ˉR0。本文利用拉丁超立方体抽样(Latin hypercube sampling,LHS)技术和偏等级相关系数(Partial rank corre-lation coefficient,PRCC)讨论了影响基本再生数ˉR0的显著性因素,且对HIV/AIDS的感染变量进行了多参数时变敏感性分析。最后,应用本文建立的模型模拟预测我国HIV/AIDS流行的状况,经计算所得基本再生数为ˉR0=1.20727>1,该结果显示艾滋病在我国已经逐渐形成地方病。模型模拟的结果也表明治疗对预防HIV/AIDS的传播有非常重要的作用和意义。因此,建议对感染HIV/AIDS的患者及时治疗,同时减少与HIV/AIDS感染者的接触并做好预防措施。
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