Distribución estacionaria y función de densidad para un modelo de epidemia SIS estocástico de alta dimensión con proceso estocástico de reversión a la media
Autores: Zhang, Huina; Sun, Jianguo; Wen, Xuhan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Distribución estacionaria y función de densidad para un modelo de epidemia SIS estocástico de alta dimensión con proceso estocástico de reversión a la media
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Papel
Modelo estocástico SIS de epidemia
Equilibrio
Funciones de Lyapunov
Estabilidad
Simulaciones numéricas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Este documento explora un modelo de epidemia SIS estocástico de alta dimensionalidad caracterizado por un proceso estocástico de reversión a la media. Primero, establecemos la existencia y unicidad de una solución global para el sistema estocástico. Además, mediante la construcción de una serie de funciones de Lyapunov apropiadas, confirmamos la presencia de una distribución estacionaria de la solución bajo . Tomando 3D como ejemplo, analizamos la estabilidad local del equilibrio endémico en el modelo de epidemia SIS estocástico. Introducimos un equilibrio cuasi-endémico asociado con el equilibrio endémico del sistema determinístico. La función de densidad de probabilidad exacta alrededor del equilibrio cuasi-estable se determina resolviendo la ecuación de Fokker-Planck correspondiente. Finalmente, realizamos varias simulaciones numéricas y análisis de parámetros para demostrar los hallazgos teóricos y dilucidar el impacto de las perturbaciones estocásticas en la transmisión de enfermedades.
Descripción
Este documento explora un modelo de epidemia SIS estocástico de alta dimensionalidad caracterizado por un proceso estocástico de reversión a la media. Primero, establecemos la existencia y unicidad de una solución global para el sistema estocástico. Además, mediante la construcción de una serie de funciones de Lyapunov apropiadas, confirmamos la presencia de una distribución estacionaria de la solución bajo . Tomando 3D como ejemplo, analizamos la estabilidad local del equilibrio endémico en el modelo de epidemia SIS estocástico. Introducimos un equilibrio cuasi-endémico asociado con el equilibrio endémico del sistema determinístico. La función de densidad de probabilidad exacta alrededor del equilibrio cuasi-estable se determina resolviendo la ecuación de Fokker-Planck correspondiente. Finalmente, realizamos varias simulaciones numéricas y análisis de parámetros para demostrar los hallazgos teóricos y dilucidar el impacto de las perturbaciones estocásticas en la transmisión de enfermedades.