再感染风险下演化行为与疾病动力学的耦合
系统与控制
2023-05-31 v2 计算机科学与博弈论
系统与控制
最优化与控制
摘要
我们研究了涉及再感染风险的流行病动力学与人类决策之间的相互作用；具体而言，采用易感-感染-易感（SIS）与易感-感染-恢复-感染（SIRI）流行病模型。在所提出的博弈论设定中，个体基于采取防护的成本与感染风险之间的权衡来决定是否采取防护；后者取决于当前流行病的流行程度以及全体人口中采取防护的个体比例。我们通过根据复制子动力学对个体防护采纳行为的演化进行建模，定义了耦合的流行病-行为动力学。对于 SIS 流行病，我们完整地刻画了均衡及其稳定性性质。我们进一步分析了在个体行为演化快于流行病的时间尺度分离下的耦合动力学，并刻画了由此产生的不连续混合动力系统在 SIS 与 SIRI 模型下的均衡。数值结果说明了在适当参数区间内耦合动力学如何表现出振荡行为并收敛到滑模解。
引用
@article{arxiv.2209.07348,
title = {Coupled Evolutionary Behavioral and Disease Dynamics under Reinfection Risk},
author = {Abhisek Satapathi and Narendra Kumar Dhar and Ashish R. Hota and Vaibhav Srivastava},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.07348},
year = {2023}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2203.10276