复杂网络上竞争传染病传播的最优治愈策略

抑制复杂网络上竞争传染病传播的最优治愈策略是一个关键问题。本文首先建立一个框架来刻画两种传染病之间的耦合关系，然后通过将其平衡态分为三类并推导其稳定性条件来分析系统的平衡态。所设计的治愈策略在治愈成本与网络中传染病严重程度之间进行了全局优化权衡。此外，我们通过证明解的存在性与唯一性，给出了关于传染病传播可预测性的结构性结果。我们还通过证明传染病严重程度相对于所施加治愈努力的连续性，展示了治愈策略的鲁棒性。提出了一种基于不动点迭代格式的梯度下降算法来寻找最优治愈策略。根据系统参数不同，随着控制成本的变化，治愈策略可导致传染病网络平衡态之间的切换。最后，我们通过案例研究来证实并说明所得理论结果。