ANALISIS PENYEBARAN COVID-19 DENGAN MENGGUNAKAN MODEL SIR DAN VAKSINASI SERTA ESTIMASI PARAMETER

  • Khozin Mu`tamar Universitas Riau
  • Supriadi Putra Universitas Riau
  • Sukma Adi Perdana STAIN Sultan Abdurrahman Kepulauan Riau
Keywords: Virus covid-19, bilangan reproduksi, model epidemi SIR, estimasi parameter, metode kuadrat terkecil

Abstract

Virus covid-19 merupakan virus baru yang berasal dari Wuhan yang hingga saat ini masih menyebar di seluruh di dunia, termasuk Indonesia. Vaksin virus yang masih dalam tahap awal penggunaan menyebabkan virus ini masih menyebar terus setiap waktunya. Penyebaran Covid-19 secara matematika dapat dianalisis menggunakan model epidemi dan kestabilan model dapat dilihat berdasarkan nilai bilangan reproduksi. Artikel ini membahas model SIR dan pemberian vaksinasi dengan menggunakan kontrol optimum untuk menganalisis penyebaran Covid-19. Bilangan reproduksi dasar ditentukan dengan menggunakan nilai parameter model yang kemudian diestimasi dengan menggunakan beberapa fungsi yang keduanya memanfaatkan data harian dan metode kuadrat terkecil. Hasil simulasi yang menggunakan data harian di wilayah Pekanbaru menunjukkan bahwa penggunaan fungsi polinomial lebih baik untuk menghampiri pola sebaran data reproduksi harian jika dibandingkan fungsi trigonometri dan eksponensial. Didapatkan juga bahwa vaksinasi dapat menekan penambahan populasi terinfeksi dan sangat bergantung pada tingkat efektivitas vaksinasi.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Y. Li dkk., “Mathematical Modeling and Epidemic Prediction of COVID-19 and Its Significance to Epidemic Prevention and Control Measures,†Ann. Infect. Dis. Epidemiol., vol. 5, no. 1, hlm. 1–9, 2020.

R. Nuraini, “Kasus Covid-19 Pertama, Masyarakat Jangan Panik,†2020. https://indonesia.go.id/narasi/indonesia-dalam-angka/ekonomi/kasus-covid-19-pertama-masyarakat-jangan-panik (diakses Jul 15, 2020).

K. P. C.-19 dan Pemulihan Ekonomi Nasional, “Data Sebaran Covid19 Indonesia,†2020. https://covid19.go.id/ (diakses Nov 26, 2020).

S. Ahmetolan, A. H. Bilge, A. Demirci, A. Peker-Dobie, dan O. Ergonul, “What Can We Estimate From Fatality and Infectious Case Data Using the Susceptible-Infected-Removed (SIR) Model? A Case Study of Covid-19 Pandemic,†Front. Med., vol. 7, hlm. 556366, Sep 2020, doi: 10.3389/fmed.2020.556366.

N. Wang, Y. Fu, H. Zhang, dan H. Shi, “An evaluation of mathematical models for the outbreak of COVID-19,†Precis. Clin. Med., vol. 3, no. 2, hlm. 85–93, Jun 2020, doi: 10.1093/pcmedi/pbaa016.

B. Malavika, S. Marimuthu, M. Joy, A. Nadaraj, E. S. Asirvatham, dan L. Jeyaseelan, “Forecasting COVID-19 epidemic in India and high incidence states using SIR and logistic growth models,†Clin. Epidemiol. Glob. Health, vol. 2021, no. 9, hlm. 26–33, Jan 2021, doi: 10.1016/j.cegh.2020.06.006.

E. B. Postnikov, “Estimation of COVID-19 dynamics ‘on a back-of-envelope’: Does the simplest SIR model provide quantitative parameters and predictions?,†Chaos Solitons Fractals, vol. 135, hlm. 109841, Jun 2020, doi: 10.1016/j.chaos.2020.109841.

W. C. Roda, M. B. Varughese, D. Han, dan M. Y. Li, “Why is it difficult to accurately predict the COVID-19 epidemic?,†Infect. Dis. Model., vol. 5, hlm. 271–281, 2020, doi: 10.1016/j.idm.2020.03.001.

I. Rahimi, F. Chen, dan A. H. Gandomi, “A review on COVID-19 forecasting models,†Neural Comput. Appl., Feb 2021, doi: 10.1007/s00521-020-05626-8.

J. Arino dan S. Portet, “A simple model for COVID-19,†Infect. Dis. Model., vol. 5, hlm. 309–315, 2020, doi: 10.1016/j.idm.2020.04.002.

A. Aleta dan Y. Moreno, “Evaluation of the potential incidence of COVID-19 and effectiveness of containment measures in Spain: a data-driven approach,†BMC Med., vol. 18, no. 157, hlm. 1–12, 2020, doi: 10.1186/s12916-020-01619-5.

W. Lyra, J.-D. do Nascimento Jr., J. Belkhiria, L. de Almeida, P. P. M. Chrispim, dan I. de Andrade, “COVID-19 pandemics modeling with modified determinist SEIR, social distancing, and age stratification. The effect of vertical confinement and release in Brazil,†PLoS ONE, vol. 15, no. 9, hlm. 1–17, 2020, doi: 10.1371/journal.pone.0237627.

G. Giordano dkk., “Modelling the COVID-19 epidemic and implementation of population-wide interventions in Italy,†Nat. Med., vol. 26, no. 6, hlm. 855–860, Jun 2020, doi: 10.1038/s41591-020-0883-7.

S. He, Y. Peng, dan K. Sun, “SEIR modeling of the COVID-19 and its dynamics,†Nonlinear Dyn., vol. 101, no. 3, hlm. 1667–1680, Agu 2020, doi: 10.1007/s11071-020-05743-y.

S. O. Alam, “Kemenkes Tegaskan Pasien Corona yang Sembuh Tidak Bisa Menular Lagi,†2020. https://health.detik.com/berita-detikhealth/d-4982214/kemenkes-tegaskan-pasien-corona-yang-sembuh-tidak-bisa-menular-lagi?tag_from=wpm_nhl_10 (diakses Jul 14, 2020).

L. Zhang dkk., “Optimal parameterization of COVID-19 epidemic models,†Atmospheric Ocean. Sci. Lett., vol. 14, no. 4, hlm. 100024, Jul 2021, doi: 10.1016/j.aosl.2020.100024.

T. E. Simos, C. Tsitouras, V. N. Kovalnogov, R. V. Fedorov, dan D. A. Generalov, “Real-Time Estimation of R0 for COVID-19 Spread,†Mathematics, vol. 9, no. 6, hlm. 664, Mar 2021, doi: 10.3390/math9060664.

W. Zhu dan S. Shen, “An improved SIR model describing the epidemic dynamics of the COVID-19 in China,†Results Phys., vol. 25, hlm. 104289, Jun 2021, doi: 10.1016/j.rinp.2021.104289.

G. Chowell, “Fitting dynamic models to epidemic outbreaks with quantified uncertainty: A primer for parameter uncertainty, identifiability, and forecasts,†Infect. Dis. Model., vol. 2, no. 3, hlm. 379–398, Agu 2017, doi: 10.1016/j.idm.2017.08.001.

Badan Pusat Statistik Kota Pekanbaru, “Kota Pekanbaru Dalam Angka 2020,†2020. https://pekanbarukota.bps.go.id/publication/2020/04/27/2e4544f6ddb701728d7e8a36/kota-pekanbaru-dalam-angka-2020.html (diakses Agu 30, 2020).

S. Putra, K. Mu’tamar, dan Zulkarnain, “Estimation of Parameters in the SIR Epidemic Model Using Particle Swarm Optimization,†Am. J. Math. Comput. Model., vol. 4, no. 4, hlm. 83, 2019, doi: 10.11648/j.ajmcm.20190404.11.

R. Franedya, “25 Relawan Uji Vaksin Corona Sinovac Bandung Positif Covid-19,†2021. https://www.cnbcindonesia.com/tech/20210118143205-37-216856/25-relawan-uji-vaksin-corona-sinovac-bandung-positif-covid-19 (diakses Jan 25, 2021).

K. Mu’tamar, D. Rahmalia, dan S. Sutimin, “Vaksinasi dan Treatment pada Predator-Prey dengan Dua Jenis Pemangsa yang Salah Satunya Terinfeksi,†EKSAKTA J. Ilmu-Ilmu MIPA, vol. 19, no. 2, hlm. 128–142, 2019.

Published
2021-06-01
How to Cite
[1]
Mu`tamarK., S. Putra, and S. A. Perdana, “ANALISIS PENYEBARAN COVID-19 DENGAN MENGGUNAKAN MODEL SIR DAN VAKSINASI SERTA ESTIMASI PARAMETER”, BAREKENG: J. Math. & App., vol. 15, no. 2, pp. 323-334, Jun. 2021.