在通常的传染病研究方面,科研工作者主要是根据传染病的传播原理建立相应的数学模型来进行研究。本文则是对江苏省得乙型肝炎病毒的传播进行研究,根据乙肝病毒(HBV)的治病原理,建立一个以Nowak为原型的乙肝病毒(HBV)的周期传染率模型,并且通过江苏省的月数据,对所建模型中的参数进行数值拟合,预测江苏省乙肝传播趋势。
根据Nowak等[7]于1996年提出的拉米夫定抗乙肝病毒的动力学模型和传染率的周期性,我们对模型作出改进,建立了如下模型:
(2。1)其中:
:表示健康肝细胞浓度。
:表示感染肝细胞浓度。
:表示病毒颗粒浓度。
:表示健康肝细胞产生的数量。
:表示死亡率。
:表示病毒入侵肝细胞的有效传染率,为一个周期函数。
:表示感染肝细胞的死亡率。
:表示病毒感染肝细胞后的产生速率。
:表示病毒死亡率。
3 基于江苏省乙肝数据的数据分析
本节将通过系统(2。1)所建立的数学模型,对江苏省的乙肝报告数据进行数值仿真。
根据图三到图五的数据,我们可以取如下数值:
健康肝细胞浓度 ,根据图五中2014年总人口数和出生率,可以算出2014年平均每月出生人口数,约为60000,所以取 。
病毒感染肝细胞后的产生速率 ,根据文献 [12]取 。
病毒死亡率 ,根据文献 [12]取 。
自然死亡率 ,我们可以根据统计年鉴,如图五,得到江苏省2014年的自然死亡率为7。02‰,所以 。
感染肝细胞的死亡率 ,根据图三和图四中2014年1月的发病人数和死亡人数,我们可以求得感染肝细胞的平均死亡率约为 ,
病毒入侵肝细胞的有效传染率 ,用正弦函数 ,表示不同季节的传输速度的流行病学模型。 在本文中,我们通过最小二乘法拟合,可以估算出 的值,即 。
图三是从2014年1月到2016年12月的乙肝发病人数的月数据,图四是从2014年1月到2016年12月乙肝患者的死亡人数的月报告数据,图五是江苏省从2014年到2016年的人口总数,新生儿人口总数,以及出生率和死亡率,图六是2014年到2016年月病例对比图。
江苏省每年/月乙肝发病人数
年份/月份 2014 2015 2016
1月 1491 —— ——
2月 1421 —— ——
3月 1769 —— 1972
4月 1754 —— 1818
5月 1533 —— 1744
6月 1378 —— 1572
7月 1541 1803 1682 江苏省乙肝传播的微分方程建模(2):http://www.youerw.com/shuxue/lunwen_202254.html