加急见刊

具有潜伏期时滞的时变SEIR模型的最优疫苗接种策略

王昕炜; 彭海军; 钟万勰 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室; 辽宁大连116023

摘要：该文在经典SEIR仓室模型的基础上,在由潜伏个体转化为感染个体的过程中,引入了时滞参数以刻画潜伏期的特性.同时,将传染系数改写为季节性变化参数,并通过引入疫苗接种和时变的成功免疫率,形成了含有时滞的时变受控SEIR模型.进一步地,在状态时滞最优控制问题的框架下,以疫苗接种率为控制变量,求解了基于该模型的传染病最优疫苗接种策略.在最优控制问题中,同时考虑了控制约束、易感染人口数上限、时变的疫苗产量上限3类约束.使用多区段的保辛伪谱方法对该问题进行求解.数值结果表明,计算得到的控制策略可以有效抑制传染病的传播.不同算例之间的对比说明忽略时变因素可能导致不合理的接种策略.

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