应用于 COVID-19 SIRD 模型的最优控制
种群与进化
2021-09-06 v1 动力系统
摘要
本研究提出一种带两类控制策略（戴口罩与筛查）的传染病控制 SIRD 模型。研究目标是在保持戴口罩宣传与筛查成本最小的同时，最小化死亡人数。证明模型适定且具有不变区域。此外，对动力学进行了详尽研究，并运用基本再生数来考察模型平衡态的稳定性。就最优控制分析而言，验证了最优控制的存在性，随后利用 Pontryagin 极小值原理给出其刻画。此后进行了取不同最大筛查值的数值模拟以作比较。最优控制分析与数值模拟的结果均揭示，最优策略组合极大有助于降低感染与死亡个体数。尽管人群中未能实现零感染，本研究意味着采取最优方案是控制疾病传播至最低程度的重要一步，可为中低收入国家实施其疫苗接种策略争取时间。
引用
@article{arxiv.2109.01457,
title = {Optimal Control applied to SIRD model of COVID 19},
author = {Amira Bouhali and Walid Ben Aribi and Slimane Ben Miled and Amira Kebir},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.01457},
year = {2021}
}
备注
20 pages, 6 figures