SENSITIVITY AND STABILITY ANALYSIS OF THE TREND OF SAR-COV-2 INFECTION WITH TIME DELAY CHARACTERIZATION

Abstract

The study explores the dynamics of a COVID-19 epidemic in multiple susceptible populations, including the various stages of vaccination  administration.  In  the  model,  there  are  eight human  compartments:  completely  susceptible;  susceptible  with dose-1 vaccination; susceptible with dose-2 vaccination; susceptible with booster dose vaccination; exposed; infected with and without symptoms, and recovered compartments. The biological feasibility of the model is analysed. The threshold value, R0 , is derived using the next-generation matrix. The stability analysis of the equilibrium points was performed locally and globally using the threshold parameter of the model. The conditions determining disease persistence is obtained. The model is subjected to  sensitivity  analysis,  and the most  sensitive parameters  are identified. Also, MATLAB is used to verify the mathematical outcomes  of the  system’s  dynamic behaviour  and  suggests that  necessary  steps  should  be taken to keep the  spread  of the omicron variant infectious disease under control. The findings of this study could aid health officials in their efforts to combat the spread of COVID-19.