<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">MOSCOW ECONOMIC JOURNAL</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">MOSCOW ECONOMIC JOURNAL</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Московский экономический журнал</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="online">2413-046X</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">106300</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.55186/2413046X_2025_10_11_246</article-id>
   <article-id pub-id-type="edn">helsms</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Региональная и отраслевая экономика</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Regional and branch economy</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Региональная и отраслевая экономика</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">MATHEMATICAL MODELING OF EPIDEMIC DYNAMICS AND DISEASE SPREAD USING THE SIR MODEL</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Математическое моделирование динамики эпидемий и распространения заболеваний с использованием модели SIR</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Сидоров</surname>
       <given-names>Андрей Алексеевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Sidorov</surname>
       <given-names>Andrey Alekseevich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Астафьев</surname>
       <given-names>Рустам Уралович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Astaf'ev</surname>
       <given-names>Rustam Uralovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Горшунова</surname>
       <given-names>Татьяна Алексеевна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Gorshunova</surname>
       <given-names>Tat'yana Alekseevna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат физико-математических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of physical and mathematical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Морозова</surname>
       <given-names>Татьяна Анатольевна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Morozova</surname>
       <given-names>Tat'yana Anatol'evna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-4"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Ясский университет имени Александра Иоана Кузы</institution>
     <city>Яссы</city>
     <country>Румыния</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Alexandru Ioan Cuza University of Iaşi</institution>
     <city>Iași</city>
     <country>Romania</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА – Российский технологический университет»</institution>
     <city>Москва</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education &quot;MIREA – Russian Technological University&quot;</institution>
     <city>Moscow</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА – Российский технологический университет»</institution>
     <city>Москва</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education &quot;MIREA – Russian Technological University&quot;</institution>
     <city>Moscow</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-4">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА – Российский технологический университет»</institution>
     <city>Москва</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education &quot;MIREA – Russian Technological University&quot;</institution>
     <city>Moscow</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2025-12-03T12:35:27+03:00">
    <day>03</day>
    <month>12</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2025-12-03T12:35:27+03:00">
    <day>03</day>
    <month>12</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <volume>10</volume>
   <issue>11</issue>
   <fpage>45</fpage>
   <lpage>66</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2025-11-07T00:00:00+03:00">
     <day>07</day>
     <month>11</month>
     <year>2025</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://e-integral.ru/en/nauka/article/106300/view">https://e-integral.ru/en/nauka/article/106300/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>В данной статье рассматривается применение математического моделирования для анализа и прогнозирования распространения инфекционных заболеваний, с акцентом на модели SIR (Susceptible–Infectious–Recovered — восприимчивые, инфицированные, выздоровевшие), которая широко используется в эпидемиологии. Представлен общий обзор модели, после чего выводятся три ее фундаментальных дифференциальных уравнения, описывающие динамику изменения численности каждой из групп населения. Численные решения получены с использованием метода Эйлера для двух примерных случаев, результаты которых затем анализируются с целью выявления пика эпидемии и момента начала ее спада. Дополнительно исследуется взаимосвязь между величиной пика и исходным числом восприимчивых индивидов с помощью графического анализа. В статье обсуждаются ограничения как самой модели SIR, так и метода Эйлера, подчеркивается, что выбор параметров, таких как коэффициенты заражения и восстановления, существенно влияет на результаты моделирования. Цель работы — углубить понимание механизмов распространения заболеваний и продемонстрировать, как математические методы могут способствовать разработке эффективных стратегий контроля и управления эпидемиями. Кроме того, исследование обращает внимание на практическое значение математического моделирования в эпидемиологии: применение подобных моделей позволяет прогнозировать возможные сценарии развития эпидемии, оценивать эффективность профилактических мер (вакцинации, изоляции, ограничения контактов) и оптимизировать распределение ресурсов здравоохранения. Использование модели SIR служит основой для построения более сложных моделей — SEIR, SIRS, SEIRD и других, что делает ее фундаментальным инструментом для дальнейших исследований в области динамики инфекционных процессов.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>This article examines the use of mathematical modeling for analyzing and predicting the spread of infectious diseases, focusing on the SIR (Susceptible–Infectious–Recovered) model, which is widely used in epidemiology. A general overview of the model is presented, followed by the derivation of its three fundamental differential equations that describe the dynamics of changes in each population group. Numerical solutions are obtained using Euler’s method for two sample cases, and the results are then analyzed to determine the epidemic peak and the point at which it begins to decline. Additionally, the relationship between the height of the peak and the initial number of susceptible individuals is investigated through graphical analysis. The paper discusses the limitations of both the SIR model and Euler’s method, emphasizing that the choice of parameters—such as infection and recovery rates—significantly affects the modeling results. The purpose of this work is to deepen the understanding of disease transmission mechanisms and to demonstrate how mathematical methods can support the development of effective epidemic control and management strategies. Furthermore, the study highlights the practical importance of mathematical modeling in epidemiology: such models make it possible to predict potential epidemic scenarios, assess the effectiveness of preventive measures (vaccination, isolation, contact restrictions), and optimize the allocation of healthcare resources. The SIR model also serves as a foundation for constructing more complex models—such as SEIR, SIRS, SEIRD, and others—making it a fundamental tool for further research into the dynamics of infectious processes.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>численный анализ</kwd>
    <kwd>моделирование эпидемий</kwd>
    <kwd>модель SIR</kwd>
    <kwd>динамика заболевания</kwd>
    <kwd>пиковая заболеваемость</kwd>
    <kwd>инфекционные заболевания</kwd>
    <kwd>метод Эйлера</kwd>
    <kwd>восприимчивые и инфицированные</kwd>
    <kwd>управление эпидемическим процессом</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>numerical analysis</kwd>
    <kwd>epidemic modeling</kwd>
    <kwd>SIR model</kwd>
    <kwd>disease dynamics</kwd>
    <kwd>peak incidence</kwd>
    <kwd>infectious diseases</kwd>
    <kwd>Euler’s method</kwd>
    <kwd>susceptible and infected</kwd>
    <kwd>epidemic management</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Anderson, R. M., &amp; May, R. M. (1991), Infectious Diseases of Humans: Dynamics and Control, Oxford: Oxford University Press.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Anderson, R. M., &amp; May, R. M. (1991), Infectious Diseases of Humans: Dynamics and Control, Oxford: Oxford University Press.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Brauer, F., Castillo-Chavez, C., &amp; Feng, Z. (2019), Mathematical Models in Epidemiology, New York: Springer.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Brauer, F., Castillo-Chavez, C., &amp; Feng, Z. (2019), Mathematical Models in Epidemiology, New York: Springer.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Colizza, V., Barrat, A., Barthélemy, M., &amp; Vespignani, A. (2007), The Role of the Airline Transportation Network in the Global Spread of Pandemic Influenza, Proceedings of the National Academy of Sciences, 104(6), 1915-1920.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Colizza, V., Barrat, A., Barthélemy, M., &amp; Vespignani, A. (2007), The Role of the Airline Transportation Network in the Global Spread of Pandemic Influenza, Proceedings of the National Academy of Sciences, 104(6), 1915-1920.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Diekmann, O., Jansen, V. A. A., &amp; Heesterbeek, H. (2013), Mathematical Epidemiology: Past, Present, and Future, Berlin: Springer.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Diekmann, O., Jansen, V. A. A., &amp; Heesterbeek, H. (2013), Mathematical Epidemiology: Past, Present, and Future, Berlin: Springer.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ferguson, N. M., et al. (2005), Strategies for Mitigating an Influenza Pandemic, Nature, 437(7056), 209-214.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ferguson, N. M., et al. (2005), Strategies for Mitigating an Influenza Pandemic, Nature, 437(7056), 209-214.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Hethcote, H. W. (2000), The Mathematics of Infectious Diseases, SIAM Review, Vol. 42, No. 4, pp. 599–653.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Hethcote, H. W. (2000), The Mathematics of Infectious Diseases, SIAM Review, Vol. 42, No. 4, pp. 599–653.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Kermack, W. O., &amp; McKendrick, A. G. (1927), A Contribution to the Mathematical Theory of Epidemics, London: Proceedings of the Royal Society A.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kermack, W. O., &amp; McKendrick, A. G. (1927), A Contribution to the Mathematical Theory of Epidemics, London: Proceedings of the Royal Society A.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Keeling, M. J., &amp; Rohani, P. (2008), Modeling Infectious Diseases in Humans and Animals, Princeton: Princeton University Press.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Keeling, M. J., &amp; Rohani, P. (2008), Modeling Infectious Diseases in Humans and Animals, Princeton: Princeton University Press.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Murray, J. D. (2002), Mathematical Biology: I. An Introduction, New York: Springer.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Murray, J. D. (2002), Mathematical Biology: I. An Introduction, New York: Springer.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Weiss, H. (2013), The SIR Model and the Foundations of Public Health, Barcelona: Universitat Autònoma de Barcelona.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Weiss, H. (2013), The SIR Model and the Foundations of Public Health, Barcelona: Universitat Autònoma de Barcelona.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Т.А. Морозова, В.Н.Гельмиярова, Т.А. Горшунова, Манаенкова Т.А., Корнеев А.Д. Применение инструментов математической статистики в изучении уровня и динамики производительности труда. . // Московский экономический журнал (ВАК) – 2024. – Т. 9, № 9. – С. 340-355.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">T.A. Morozova, V.N.Gel'miyarova, T.A. Gorshunova, Manaenkova T.A., Korneev A.D. Primenenie instrumentov matematicheskoy statistiki v izuchenii urovnya i dinamiki proizvoditel'nosti truda. . // Moskovskiy ekonomicheskiy zhurnal (VAK) – 2024. – T. 9, № 9. – S. 340-355.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Горшунова Т. А., Морозова Т. А., Пихтилькова О. А., Пронина Е. В. Математическое моделирование оптимальных цен товаров на основе эластичности спроса // Московский экономический журнал. 2025. №. 10. С. 221-247. DOI: https://doi.org/10.55186/2413046X_2025_10_10_234 (дата обращения: 27.10.2025).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gorshunova T. A., Morozova T. A., Pihtil'kova O. A., Pronina E. V. Matematicheskoe modelirovanie optimal'nyh cen tovarov na osnove elastichnosti sprosa // Moskovskiy ekonomicheskiy zhurnal. 2025. №. 10. S. 221-247. DOI: https://doi.org/10.55186/2413046X_2025_10_10_234 (data obrascheniya: 27.10.2025).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Sidorov Andrei (2024). The impact of announcements on cryptocurrency prices. Revista Economică, Lucian Blaga University of Sibiu, Faculty of Economic Sciences, 76(4), 69–94, December. https://doi.org/10.56043/reveco-2024-0035</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Sidorov Andrei (2024). The impact of announcements on cryptocurrency prices. Revista Economică, Lucian Blaga University of Sibiu, Faculty of Economic Sciences, 76(4), 69–94, December. https://doi.org/10.56043/reveco-2024-0035</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Астафьев, Р. У. Роль имитационных моделей в системах поддержки принятия решений в области разработки программных продуктов / Р. У. Астафьев // Оптические технологии, материалы и системы (Оптотех - 2024) : Международная научно-техническая конференция, Москва, 02–08 декабря 2024 года. – Москва: МИРЭА - Российский технологический университет, 2024. – С. 789-790. – EDN JTFOGS.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Astaf'ev, R. U. Rol' imitacionnyh modeley v sistemah podderzhki prinyatiya resheniy v oblasti razrabotki programmnyh produktov / R. U. Astaf'ev // Opticheskie tehnologii, materialy i sistemy (Optoteh - 2024) : Mezhdunarodnaya nauchno-tehnicheskaya konferenciya, Moskva, 02–08 dekabrya 2024 goda. – Moskva: MIREA - Rossiyskiy tehnologicheskiy universitet, 2024. – S. 789-790. – EDN JTFOGS.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
