Logistic增长的时滞SIS模型分析

本文研究了一类具有生理阶段结构的Logistic增长的SIS传染病模型,给出了系统边界平衡点和正平衡点全局渐近稳定的条件。即得到了传染病最终消除和成为地方病的阈值。     

带时滞的传染病模型的全局稳定性

研究了一类SEIS传染病模型的全局稳定性，通过构造Liapunov泛函，证明了当潜伏期较小，染病期较长并且再生数接近于1时，该模型的地方病平衡点是全局渐近稳定的。     

一类带有隔离的传染病模型的全局分析

讨论了一类带有隔离的SIQS传染病模型,确定了各类平衡点存在的闽值条件,借助Maple软件和Stokes定理,得到了各类平衡点局部稳定和全局渐近稳定的充要条件。     

具有非线性传染率的两类传染病模型的全局分析

讨论了两类带有非线性传染率的SIS型和SIRS型传染病模型,得到了各类平衡点存在的阈值条件。借助构造Dulac函数和Liapunov函数,找到了各类平衡点全局渐近稳定的充要条件。     

一类空间非齐次的SIR传染病模型的稳态解

为研究环境的空间异质性和种群扩散对传染病持续和消除的影响,本文提出了一类空间非齐次的SIR传染病模型.首先,构造模型的基本再生数R0,并分析染病者的扩散对R0的影响.若R01,则无病平衡点全局渐近稳定;若R01,则无病平衡点不稳定.其次,在低危险区域,我们运用分歧理论研究了地方病平衡点的存在性和稳定性.结果表明,减少染病者的扩散并不有利于传染病的消除,但地方病平衡点的不稳定性表明最终传染病可以得到控制.     

一类具有饱和传染率且带有潜伏期和接种期的SVEIR模型的研究

本文研究了带有潜伏期和接种期的传染病,建立一类具有饱和发生率且带有潜伏期和接种期的SVEIR模型,找到了决定疾病绝灭或持续生存的阀值―基本再生数.通过构造合适的Lyapunov函数,运用LaSalle不变集原理,证明了当基本再生数小于1时,无病平衡点是全局渐近稳定的;当基本再生数大于1时,存在唯一的感染平衡点,并且得到了该平衡点的全局稳定性.最后,数值模拟验证了理论的正确性.     

具有年龄阶段的离散SCIRS模型在我国流脑中的应用

本文主要研究了具有三个年龄阶段的离散SCIRS模型的动力学性态.首先,利用再生矩阵的方法定义了模型的基本再生数R0,证明了当R01时,模型存在唯一的无病平衡点并且是全局渐近稳定的,当R01时,除了无病平衡点,模型还存在唯一的地方病平衡点.其次,利用法定传染病报告的流脑数据,把模型应用到我国流脑的流行传播中.针对模型中很多参数的不确定性,对基本再生数中的参数进行了敏感性分析.最后,在模型的基础上考虑流脑发病的季节因素对模型加以改进,预测分析了我国流脑的发病情况,数值模拟的结果显示季节因素对疾病进展率的影响程度大于对疾病传染率的影响,为控制流脑在我国的流行传播提供建议.     

变时滞Hopfield神经网络模型的全局指数稳定性和全局吸引性

本文研究了具有变时滞的Hopfield神经网络模型。在非线性神经元激励函数是Lipschitz连续（而非已有的大部分文献中较强的条件）的条件下,运用Halanay一维时滞微分不等式等方法,得到了该系统的平衡点是全局指数稳定以及其模型自身满足全局吸引性。     

具有饱和发生率的离散SIR模型的分支

本文研究了一类具有饱和发生率的离散SIR传染病模型的动力学性态.我们利用再生矩阵的方法定义了模型的基本再生数;直接计算得到了平衡点的存在性;利用线性化矩阵和Jury判据讨论了平衡点的稳定性;利用中心流形定理讨论了平衡点处可能发生的分支,包括flip分支和Hopf分支.最后,通过数值模拟展示了所得到的理论结果和模型的复杂动力学性态.     

一类具有垂直传播的HIV模型的稳定性分析

根据艾滋病的传播规律,本文建立了一类传染病模型.在模型中,HIV携带者分为幼年和成年两类,HIV可垂直传染,艾滋病患者有额外死亡.我们用再生矩阵求出了模型的基本再生数,并得出当基本再生数小于1时,模型只有无病平衡点,而当基本再生数大于1时,模型还有地方病平衡点.最后,应用第二加性复合矩阵等理论,文中证明了各平衡点全局渐近稳定性.     

捕食者有病的生态-流行病SIS模型的分析

建立并分析了捕食者具有疾病的生态一流行病SIS模型,讨论了解的有界性。应用特征根法得到了平衡点局部渐近稳定的充分条件,进一步,分析了平衡点的全局稳定性,得到了边界平衡点和正平衡点全局稳定的充分条件。     

A numerical method for computing domains of attraction for dynamical systems

The backward mapping approach for computation of global domains of attraction of asymptotically stable non-critical equilibrium points of dynamical systems is presented. A basis for the proposed approach is an extension of Lyapunov's direct method due to LaSalle and Lefschetz. An iterative process that converges to the global domain of attraction of an asymptotically stable equilibrium point is formulated. The method applies to both continuous time and discrete time multidimensional systems. It is shown that the backward mapping approach proposed by C. S. Hsu for spiral equilibrium points of second order discrete time systems is a particular case of the algorithm presented here. The proposed method can be used for autonomous systems as well as for systems with periodic coefficients. When applied to discrete time formulation of dynamical systems, the method can be used to determine the regions of stability of periodic solutions. The paper concludes with a number of illustrative examples that demonstrate the usefulness of the proposed approach.     

一类具有时滞的HIV感染模型的动力学性态

研究一类具有胞内时滞和饱和发生率的HIV感染动力学模型,通过计算得到了病毒感染的基本再生率。进而,通过分析特征方程根的分布,讨论了系统可行平衡点的局部渐近稳定性。根据构造的Lyapunov泛函,证明了当基本再生率小于1时,病毒未感染平衡点是全局渐近稳定的。利用无穷维动力系统的持续生存理论证明了当基本再生率大于1时,系统是一致持续生存的。最后,采用比较原理和单调迭代技巧,给出了病毒感染平衡点全局吸引的充分条件。     

Deterministic and Stochastic Fractional-Order Hastings-Powell Food Chain Model

In this paper, a deterministic and stochastic fractional-order model of the tri-trophic food chain model incorporating harvesting is proposed and analysed. The interaction between prey, middle predator and top predator population is investigated. In order to clarify the characteristics of the proposed model, the analysis of existence, uniqueness, non-negativity and boundedness of the solutions of the proposed model are examined. Some sufficient conditions that ensure the local and global stability of equilibrium points are obtained. By using stability analysis of the fractional-order system, it is proved that if the basic reproduction number , the predator free equilibrium point is globally asymptotically stable. The occurrence of local bifurcation near the equilibrium points is investigated with the help of Sotomayor’s theorem. Some numerical examples are given to illustrate the theoretical findings. The impact of harvesting on prey and the middle predator is studied. We conclude that harvesting parameters can control the dynamics of the middle predator. A numerical approximation method is developed for the proposed stochastic fractional-order model.     

Stability of motions of moored ocean vehicles

The stability in the sense of Liapunov of the horizontal plane slow motions of Single Point Mooring (SPM) systems is studied. The mathematical model consists of the manoeuvering equations of the moored vessel and a nonlinear stress-strain relation for the mooring line. Steady excitation from current, wind and drift forces is included. Six first-order nonlinear coupled differential equations describe the system dynamics The system equilibria are first found and local analysis is performed in their vicinity. A SPM system, may asymptotically converge to a stable equilibrium, diverge from an unstable equilibrium or converge to a limit cycle. Due to the dependence of the eigenvalues of the system at each equilibrium on the system, parameters, the system may exhibit codimension-one bifurcations of pitchfork or Hopf type, or bifurcations of closed orbits. Based on the results of local analysis, the global system behaviour can be assessed, and design decisions can be made for selection of the principal SPM configuration parameters to avoid undesirable response. Finally the large-amplitude low-frequency motions observed in moored vessels, and often attributed to time-dependent external excitation, are explained using the results of the stability analysis.     

带常数输入率TB模型的全局稳定性

研究了各分类均具有常数输入率先的一个TB模型的全局稳定性。根据广义的Bendixson判据，证明了当输入中含有受感染者时，模型不存在无病平衡点而具有唯一的地方病平衡点。当感染者的治愈率较小时，证明了该平衡点的全局渐近稳定性。     

预防接种情况下非线性饱和接触率SIR流行病模型动力学性态研究

研究了一类预防接种情况下具有一般非线性饱和接触率SIR流行病模型动力学性态。得到决定疾病灭绝和持续生存的基本再生数。当基本再生数小于等于1时，仅存在无病平衡态：当基本再生数大于1时，除存在无病平衡态外，还存在惟一的地方病平衡态。利用Hurwitz判据、Liapunov-Lasalle不变集原理得到各个平衡态局部渐近稳定及无病平衡态全局渐近稳定的条件。特别地。当传染率为双线性时，无病平衡态及地方病平衡态全局渐近稳定。     

具有阶段结构和时滞比率依赖的捕食系统的持续生存和稳定性

本文研究了一类带有时滞和对捕食者进行分阶段的比率依赖的捕食模型,得到了该模型中的种群的持续生存的充分条件。通过构造Lyapunov泛函的方法,得到了该模型唯一正平衡点的局部稳定和全局稳定的充分条件。     

具有一般形式非线性饱和传染率染病年龄结构SIS模型渐近分析

：研究一类具有一般形式非线性饱和传染率染病年龄结构SIS流行病传播数学模型动力学性态,得到疾病绝灭和持续生存的阈值条件——基本再生数。当基本再生数小于或等于1时,仅存在无病平衡点,且在其小于1的情况下,无病平衡点全局渐遗稳定,疾病将逐渐消除;当基本再生数大于1时,存在不稳定的无病平衡点和唯一的局部渐近稳定的地方病平衡点,疾病将持续存在。已有的两类模型可视为本模型的特例,其相关结论可作为本文的推论。