matlab给出SIR模型并用实际的疫情数据估计模型中的未知参数的具体代码
时间: 2024-04-28 15:20:43 浏览: 10
SIR模型是传染病传播模型的一种,其中包含三个变量:S(易感者人数)、I(感染者人数)和 R(康复或死亡者人数)。这三个变量的变化可以用下列方程组表示:
dS/dt = -β*S*I
dI/dt = β*S*I - γ*I
dR/dt = γ*I
其中,β 表示感染率,γ 表示恢复率。下面给出使用实际疫情数据估计 SIR 模型中未知参数的 MATLAB 代码:
```matlab
% 导入实际疫情数据
data = readtable('data.csv');
% 提取感染人数、康复人数和死亡人数
infected = data.Confirmed';
recovered = data.Recovered';
deaths = data.Deaths';
% 定义时间步长和时间间隔
dt = 1;
tspan = 0:dt:length(infected)-1;
% 定义初始条件
S0 = 1 - infected(1)/sum(data.Population);
I0 = infected(1)/sum(data.Population);
R0 = (recovered(1) + deaths(1))/sum(data.Population);
y0 = [S0; I0; R0];
% 构建 SIR 模型函数
sir_model = @(t, y, beta, gamma) [-beta*y(1)*y(2); beta*y(1)*y(2)-gamma*y(2); gamma*y(2)];
% 定义残差函数
residuals = @(p) sum((ode45(@(t, y) sir_model(t, y, p(1), p(2)), tspan, y0, []).y(2,:) - infected).^2);
% 初始参数值
p0 = [0.01, 0.001];
% 最小化残差函数
p = fminsearch(residuals, p0);
% 输出估计的参数值
disp(p);
```
其中,`data.csv` 文件是包含实际疫情数据的 CSV 文件,可以根据实际情况修改文件名和数据字段名称。此外,`sir_model` 函数是基于 SIR 模型的方程组构建的模型函数,`residuals` 函数是用来计算残差的函数,`p0` 是拟合算法的初始参数值,`fminsearch` 函数是 MATLAB 中用于最小化非线性函数的函数,最终输出的 `p` 就是估计的参数值。