Viable control of COVID-19 spread with vaccination

Abstract

Швидке та широке поширення COVID-19 зумовило необхідність розробки та впровадження ефективних заходів контролю. Вакцинація стала ключовим інструментом у боротьбі з пандемією. У цій статті представлено новий підхід до моделювання динаміки передачі COVID-19 шляхом інтеграції стратегій вакцинації в систему «сприйнятливий-інфікований-одужаний» (SIR) з використанням теорії життєздатності. Ми визначили набір обмежень, включаючи гарантований рівень вакцинації, та проаналізували вплив різних рівнів вакцинації на стримування поширення вірусу. Наші результати показують значну роль вакцинації у зменшенні передачі та пропонують цінну інформацію щодо оптимізації кампаній вакцинації. Модель SIR на основі життєздатності забезпечує комплексну основу для політиків та медичних працівників для розробки цільових стратегій та ефективного розподілу ресурсів у боротьбі з COVID-19.The rapid and widespread transmission of COVID-19 has necessitated the development and implementation of effective control measures. Vaccination has emerged as a key tool in combating the pandemic. This article introduces a novel approach to modeling the dynamics of COVID-19 transmission by integrating vaccination strategies into the susceptible-infected-recovered (SIR) framework using viability theory. We have defined a set of constraints including a guaranteed level of vaccination, we analyze the impact of different vaccination rates on curbing the spread of the virus. Our findings reveal the significant role of vaccination in reducing transmission and offer valuable insights into optimizing vaccination campaigns. The viability-based SIR model provides a comprehensive framework for policymakers and healthcare professionals to devise targeted strategies and allocate resources effectively in the battle against COVID-19.