考虑疫苗接种和失效的COVID-19传播模型的动力学分析

疫苗接种是一种控制疫情传播的有效措施。但是随着毒株的变异出现了一个新的问题–免疫逃亡。免疫逃亡会使我们接种的疫苗失去作用,再次面临被感染的风险。重症治疗是应对COVID-19疫情的重要环节,不仅决定了患者的康复率和死亡率,还直接影响了疫情的传播速度和范围。因此本文构建了一个具疫苗失效以及重症住院治疗的COVID-19传播动力学模型,计算了模型的控制再生数,证明了模型无COVID-19平衡点和COVID-19平衡点存在性条件,并进行数值模拟验证了理论结果。

具有疫苗接种的COVID-19传播模型的动力学分析

自COVID-19出现以来,毒株不断变异,毒性变小、传播性增强,多数专家认为我们将与COVID-19长期共存。由于是否出现重症患者很大程度取决于个体免疫力,因此处于高危人群的老人和儿童长期面临威胁。此外由于没有治疗COVID-19的特效药物,加之多次感染新冠会对人体带来诸多后遗症,因此许多国家都在研发和接种针对最新变异毒株可以有效减少患重症和死亡的新型疫苗。并且由于毒株变异和免疫逃逸,我们将持续研发有效且快速生效的新型疫苗。因此本文提出了一个具有疫苗接种时滞的SVIAR传染病模型,计算了模型的控制再生数,研究了模型的动力学特征。文末的数值模拟验证了理论结果,并且分析了疫苗接种率和疫苗生效时间对疫情防控的影响,给出了对应的疫苗接种策略。