si.sir.sis 模型

1、第 1 頁(yè) / 共 7 頁(yè)數(shù)學(xué)模型實(shí)驗(yàn) 數(shù)學(xué)模型實(shí)驗(yàn)—實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 10學(xué)院： 專(zhuān) 業(yè)： 姓 名： 學(xué)號(hào)：___ ____ 實(shí)驗(yàn)時(shí)間：__ ____ 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：傳染病模型求解二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵骯.求解微分方程的解析解b.求解微分方程

2、的數(shù)值解三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容問(wèn)題的描述 問(wèn)題的描述各種傳染病給人類(lèi)帶來(lái)的巨大的災(zāi)難，長(zhǎng)期以來(lái)，建立傳染病的數(shù)學(xué)模型來(lái)描述傳染病的的傳播過(guò)程，分析受感染人數(shù)的變化規(guī)律，探索制止傳染病蔓延的手段等，一直是各國(guó)有關(guān)專(zhuān)家和官員關(guān)注的課題。不同類(lèi)型傳染病有各自不同的特點(diǎn)，在此以一般的傳播機(jī)理建立幾種 3 模型。分別對(duì) 3 種建立成功的模型進(jìn)行模型分析，便可以了解到該傳染病在人類(lèi)間傳播的大概情況。模型一（ 模型一（SI 模型）： 模型）：（1

3、）模型假設(shè) ）模型假設(shè)1.在疾病傳播期內(nèi)所考察地區(qū)的總?cè)藬?shù) N 不變，人群分為健康人和病人，時(shí)刻 t 這兩類(lèi)人在總?cè)藬?shù)中所占比例為 s（t）和 i（t） 。2.每個(gè)病人每天有效接觸的平均人數(shù)是常數(shù) a，a 成為日接觸率，當(dāng)病人與健康者有效接觸時(shí)，可使其患病。（2）建立模型 ）建立模型根據(jù)假設(shè)，每個(gè)病人每天可使 as（t）個(gè)健康人變成病人，t 時(shí)刻病人數(shù)為 Ni（t） ，所以每天共有 aNs（t）i（t）個(gè)健康者被感染，即病人的增加率為：

4、 Ndi/dt=aNsi又因?yàn)?s（t）+i（t）=1再記時(shí)刻 t=0 時(shí)病人的比例為 i0則建立好的模型為：) 1 ( i ai dtdi ? ?i(0)=i0（3）模型求解 ）模型求解 （代碼、計(jì)算結(jié)果或輸出結(jié)果） （代碼、計(jì)算結(jié)果或輸出結(jié)果）syms a i t i0 % a：日接觸率，i：病人比例， s：健康人比例，i0：病人比例在 t=0 時(shí)的值i=dsolve('Di=a*i*(1-i)

5、9;,'i(0)=i0','t'); y=subs(i,{a,i0},{0.3,0.02});ezplot(y,[0,100])figure第 3 頁(yè) / 共 7 頁(yè)>> y=subs(i,{k,a,i0},{2,0.3,0.02}); %①k>1 的情況，以 k=2 為例>> ezplot(y,[0,100]) >>pa

6、use %作 i—t 圖，分析隨時(shí)間 t 的增加, i 的變化>> gtext('1/k') >>legend('k>1 本例中 k=2')>>figure>> i=str2double(i);>>

7、 i=0:0.01:1;>> y=-0.3*i.*[i-1/2];>> plot(i,y) %作 di/dt—i 的圖像>> gtext('1-1/k,在此圖中為 0.5')>> legend('k=2')>> y=subs(i,{k,a,i0},{0.8,0.3,0.02

8、}); %②k> ezplot(y,[0,100]) %作 i—t 圖，分析隨時(shí)間 t 增加，i 的變化>> legend('k>figure>> i=str2double(i);>> i=0:0.01:1;>> y=-0.3*i.*[i-(1-1/0.8)];>> plo