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山西大学学报(自然科学版)2025年第06期:一类具有非线性发生率的随机SIR模型的Melnikov混沌

来源:期刊VIP网 时间:


作者:石艳香;

单位:山西大学数学与统计学院;

摘要:针对疾病的流行往往受到随机因素的干扰,本文通过对传染率施加有界噪声扰动,研究一类具有非线性发生率的SIR(Susceptible-Infectious-Recovered,易感-感染-康复)模型的混沌动力学特性。基于同宿分岔理论,结合随机Melnikov方法,从数学理论的角度推导出模型可能发生混沌的充分条件,得到模型在有界噪声扰动下发生混沌的阈值,阐明噪声强度对SIR模型混沌动力学行为的影响。同时,利用数值模拟验证理论分析结果,数值模拟包括势能图、阈值曲线图、相图。研究成果有助于预测疾病传播态势,为公共卫生防控策略制定提供理论支撑,助力疫情科学防控。

关键词:非线性发生率;;Melnikov理论;;混沌;;同宿分岔

基金资助:国家自然科学基金(12571537);; 山西省自然科学基金(201901D111041;201601D202002)