共享资源下的网络化多病毒传播：分析与缓解策略

本文研究存在共享资源时的多竞争连续时间传染病过程。我们考虑多种病毒同时在人群中流行、且传播不仅由于个体间相互作用还由于个体—资源相互作用的设置。在此设置中，个体要么不受任何病毒感染，要么被多种病毒中恰好一种感染。我们将平衡态分为三类：a) 健康状态（所有病毒被根除）；b) 单病毒地方病平衡（除一种外所有病毒被根除）；c) 共存平衡（多种病毒同时感染人群的不同部分）。我们提供：i) 病毒指数（相应渐近）根除的充分条件；ii) 单病毒地方病平衡存在性、唯一性与渐近稳定性的充分条件；iii) 健康状态为唯一平衡的充分必要条件；以及 iv) 对于双病毒设置（即两种竞争病毒），共存平衡存在的充分必要条件。基于这些分析结果，我们提供两种缓解策略：保证收敛至健康状态的技术；以及在双病毒设置中，利用一种病毒确保另一种病毒被根除的方案。结果在斯德哥尔摩市传播场景的数值研究中得到说明。