model sir flu burng

11
1 PERMODELAN MATEMATIKA DAN ANALISIS STABILITAS DARI PENYEBARAN PENYAKIT FLU BURUNG (MATHEMATICAL MODEL AND STABILITY ANALYSIS THE SPREAD OF AVIAN INFLUENZA) Oleh : Dinita Rahmalia NRP. 1206100011 Dosen Pembimbing : Drs. M. Setijo Winarko, M.Si. ABSTRAK Di Indonesia terdapat banyak peternak unggas sebagai matapencaharian sehingga Indonesia rawan sebagai sumber penyebaran flu burung. Penyebab flu burung adalah virus influensa tipe A dengan subtipe H5N1 yang menyebar antar unggas dan dapat menular pada manusia. Burung liar dan hewan domestik (ternak) menjadi sumber penyebar H5N1. Virus ini dapat menular melalui udara ataupun kontak melalui makanan, minuman, dan sentuhan. Flu burung termasuk jenis penyakit mikroparasitis (jenis penyakit yang disebabkan oleh virus) tetapi ada keterkaitan antara unggas dan manusia sebagai hospes (host). Karena itu model flu burung berbeda dengan model-model flu umumnya. Pada penelitian ini akan ditentukan analisis kualitatif dari model penyebaran flu burung (avian flu) untuk mendapatkan bilangan reproduksi dasar R 0 , dimana R 0 bertujuan mengetahui adanya penyebaran penyakit atau tidak adanya penyebaran penyakit melalui analisis stabilitas dari disease free equilibrium maupun endemic equilibrium. Kata kunci : Model Flu Burung, Analisis Stabilitas, R 0 I. PENDAHULUAN Flu burung telah menjadi perhatian yang luas dari masyarakat karena telah menewaskan banyak korban baik unggas maupun manusia. Pada awal tahun 1918, wabah pandemi virus influenza telah membunuh lebih dari 40.000 orang, dimana subtipe yang mewabah saat itu adalah virus H1N1 yang dikenal dengan “Spanish Flu”. Tahun 1957 virus bermutasi menjadi H2N2 atau “Asian Flu” menyebabkan 100.000 kematian. Tahun 1968 virus bermutasi menjadi H3N2 atau “Hongkong Flu” menyebabkan 700.000 kematian. Tahun 1977 virus bermutasi menjadi H1N1 atau “Russian Flu”. Akhirnya pada tahun 1997, virus bermutasi lagi menjadi H5N1 atau “Avian Influenza” [10]. Di Asia Tenggara kebanyakan kasus flu burung terjadi pada jalur transportasi atau peternakan unggas sebagai jalur migrasi burung liar. Hingga 6 Juni 2007, WHO telah mencatat sebanyak 310 kasus dengan 189 kematian pada manusia yang disebabkan virus ini termasuk Indonesia dengan 99 kasus dengan 79 kematian [11]. Hal ini dipengaruhi oleh matapencaharian penduduk Indonesia sebagai peternak unggas sehingga Indonesia rawan pada penyebaran penyakit flu burung. Selain itu, kurangnya pengetahuan sebagian penduduk Indonesia terhadap dampak dari flu burung juga ikut berpengaruh pada kasus penyebaran flu burung. Pada tugas akhir ini, akan dianalisis kestabilan dari model matematika flu burung untuk memperoleh bilangan reproduksi dasar dan pola penyebarannya. II. METODE PENELITIAN 1. Studi Literature 2. Penyelesaian secara Analitis 3. Interpretasi 4. Kesimpulan III. TINJAUAN PUSTAKA 3.1. Sistem Kompartemen Sistem kompartemen merupakan sebuah susunan kerja atau proses yang menunjukkan aliran individu dari satu kompartemen ke kompartemen lainnya seperti saat individu tersebut sehat, tertular penyakit atau sembuh dari penyakit. Berikut ini adalah contoh sederhana bentuk sistem kompartemen :

Upload: ilhamsyah-potter

Post on 30-Dec-2014

118 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: Model SIR Flu Burng

1

PERMODELAN MATEMATIKA DAN ANALISIS STABILITAS DARI PENYEBARAN

PENYAKIT FLU BURUNG

(MATHEMATICAL MODEL AND STABILITY ANALYSIS THE SPREAD OF

AVIAN INFLUENZA)

Oleh :

Dinita Rahmalia

NRP. 1206100011

Dosen Pembimbing :

Drs. M. Setijo Winarko, M.Si.

ABSTRAK

Di Indonesia terdapat banyak peternak unggas sebagai matapencaharian sehingga Indonesia rawan

sebagai sumber penyebaran flu burung. Penyebab flu burung adalah virus influensa tipe A dengan subtipe

H5N1 yang menyebar antar unggas dan dapat menular pada manusia. Burung liar dan hewan domestik

(ternak) menjadi sumber penyebar H5N1. Virus ini dapat menular melalui udara ataupun kontak melalui

makanan, minuman, dan sentuhan.

Flu burung termasuk jenis penyakit mikroparasitis (jenis penyakit yang disebabkan oleh virus) tetapi

ada keterkaitan antara unggas dan manusia sebagai hospes (host). Karena itu model flu burung berbeda

dengan model-model flu umumnya.

Pada penelitian ini akan ditentukan analisis kualitatif dari model penyebaran flu burung (avian flu)

untuk mendapatkan bilangan reproduksi dasar R0, dimana R0 bertujuan mengetahui adanya penyebaran

penyakit atau tidak adanya penyebaran penyakit melalui analisis stabilitas dari disease free equilibrium

maupun endemic equilibrium.

Kata kunci : Model Flu Burung, Analisis Stabilitas, R0

I. PENDAHULUAN

Flu burung telah menjadi perhatian yang

luas dari masyarakat karena telah menewaskan

banyak korban baik unggas maupun manusia.

Pada awal tahun 1918, wabah pandemi virus

influenza telah membunuh lebih dari 40.000

orang, dimana subtipe yang mewabah saat itu

adalah virus H1N1 yang dikenal dengan “Spanish

Flu”. Tahun 1957 virus bermutasi menjadi H2N2

atau “Asian Flu” menyebabkan 100.000 kematian.

Tahun 1968 virus bermutasi menjadi H3N2 atau

“Hongkong Flu” menyebabkan 700.000 kematian.

Tahun 1977 virus bermutasi menjadi H1N1 atau

“Russian Flu”. Akhirnya pada tahun 1997, virus

bermutasi lagi menjadi H5N1 atau “Avian

Influenza” [10].

Di Asia Tenggara kebanyakan kasus flu

burung terjadi pada jalur transportasi atau

peternakan unggas sebagai jalur migrasi burung

liar. Hingga 6 Juni 2007, WHO telah mencatat

sebanyak 310 kasus dengan 189 kematian pada

manusia yang disebabkan virus ini termasuk

Indonesia dengan 99 kasus dengan 79 kematian

[11]. Hal ini dipengaruhi oleh matapencaharian

penduduk Indonesia sebagai peternak unggas

sehingga Indonesia rawan pada penyebaran

penyakit flu burung. Selain itu, kurangnya

pengetahuan sebagian penduduk Indonesia

terhadap dampak dari flu burung juga ikut

berpengaruh pada kasus penyebaran flu burung.

Pada tugas akhir ini, akan dianalisis

kestabilan dari model matematika flu burung

untuk memperoleh bilangan reproduksi dasar dan

pola penyebarannya.

II. METODE PENELITIAN

1. Studi Literature

2. Penyelesaian secara Analitis

3. Interpretasi

4. Kesimpulan

III. TINJAUAN PUSTAKA

3.1. Sistem Kompartemen

Sistem kompartemen merupakan sebuah

susunan kerja atau proses yang menunjukkan

aliran individu dari satu kompartemen ke

kompartemen lainnya seperti saat individu

tersebut sehat, tertular penyakit atau sembuh dari

penyakit. Berikut ini adalah contoh sederhana

bentuk sistem kompartemen :

Page 2: Model SIR Flu Burng

2

Gambar 1. Kompartemen

3.2. Bilangan Reproduksi Dasar

Untuk mengetahui tingkat penyebaran suatu

penyakit diperlukan suatu parameter tertentu.

Parameter yang biasa digunakan adalah Bilangan

Reproduksi Dasar (Basic Reproduction Number).

Bilangan Reproduksi Dasar adalah bilangan

yang menyatakan banyaknya rata-rata individu

infektif sekunder akibat tertular individu infektif

primer yang berlangsung didalam populasi

susceptible. Namun adapula yang mengartikan

rasio atau perbandingan yang menunjukkan

jumlah individu susceptible yang menderita

penyakit yang diakibatkan oleh satu individu

infected.

Jika model hanya mempunyai dua titik

kesetimbangan yaitu titik kesetimbangan bebas

penyakit dan titik kesetimbangan endemik, maka

tidak terjadi endemik jika R0 < 1 dan terjadi

endemik jika R0 > 1.

3.3. Kestabilan Titik Tetap

Pandang persamaan diferensial

Sebuah titik merupakan titik

kesetimbangan dari persamaan (2.1) jika

memenuhi .

Karena turunan suatu konstanta sama dengan nol,

maka sepasang fungsi konstan.

Adalah penyelesaian kesetimbangan dari

persamaan (2.1) untuk semua t.

3.4. Stabil Asimtotis Lokal

Kestabilan asimtotis lokal merupakan

kestabilan dari sistem linier atau kestabilan dari

linierisasi sistem tak linier. Kestabilan lokal pada

titik kesetimbangan ditentukan oleh tanda bagian

real dari akar-akar karakteristik sistem dari

matriks Jacobian yang dihitung di sekitar titik

kesetimbangan.

Definisi 2.4 [4]

Jika J adalah matriks yang berukuran n×n maka

vektor tak nol dinamakan vektor karakteristik dari

J jika memenuhi :

Jx = x (2.6)

Untuk suatu skalar disebut nilai karakteristik

dari J dan x dikatakan vektor karakteristik yang

bersesuaian dengan .

Untuk mencari nilai karakteristik matriks J yang

berukuran n×n, maka dapat dituliskan kembali

persamaan (2.6) sebagai Jx = Ix atau ekuivalen

dengan (J - I)x = 0, mempunyai penyelesaian

tak nol jika dan hanya jika | J - I| = 0.

Jika matriks maka

(2.6) dapat ditulis

Akar-akar karakteristiknya adalah

Teorema 2.1 [4]

Titik setimbang stabil asimtotis jika dan

hanya jika nilai karakteristik matriks ,

mempunyai tanda negatif pada bagian realnya

dan tidak stabil jika sedikitnya satu dari nilai

karakteristik mempunyai tanda positif pada

bagian realnya.

3.5. Kriteria Kestabilan Routh Hurwitz

Kriteria kestabilan Routh – Hurwitz adalah

suatu metode untuk menunjukkan kestabilan

sistem dengan memperhatikan koefisien dari

persamaan karakteristik tanpa menghitung akar-

akar karakteristik secara langsung.

Jika diketahui suatu persamaan karakteristik

dengan orde ke-n sebagai berikut :

.

dengan

Sistem dikatakan stabil jika akar-akar

persamaan karakteristik dari suatu matriks

mempunyai real nilai eigen negatif jika dan hanya

jika elemen-elemen pada kolom pertama (a0, a1,

b1, c1, …) memiliki tanda yang sama.

IV. ANALISIS PEMBAHASAN

4.1. Permodelan Matematika Penyebaran Flu

Burung pada Populasi Unggas

Penyebaran flu burung pada populasi

unggas adalah penyebaran flu burung yang hanya

melibatkan unggas saja tanpa melibatkan manusia

Page 3: Model SIR Flu Burng

3

dalam penyebarannya. Asumsi-asumsi penyebaran

flu burung pada populasi unggas adalah sebagai

berikut :

Pada penyebaran flu burung, populasi

unggas dibagi menjadi dua kelompok. Yang

pertama adalah unggas susceptible, yaitu unggas

yang sehat namun rentan terhadap penyakit.

Jumlah unggas susceptible ini dinyatakan dengan

. Kedua adalah unggas infective, yaitu unggas

yang telah terinfeksi flu burung, dan dapat

menularkan penyakitnya. Jumlah unggas infective

ini dinyatakan dengan , sehingga jumlah unggas

dalam suatu populasi adalah .

Recruitment pada unggas berupa kelahiran

atau imigrasi yang dinyatakan dengan . Unggas

terinfeksi flu burung pada saat melakukan kontak

dengan unggas infective sebesar . Unggas

susceptible dapat mengalami kematian secara

alami atau emigrasi yang dinyatakan dengan .

Namun pada unggas infective selain mengalami

kematian secara alami atau emigrasi, unggas

tersebut juga mengalami kematian karena flu

burung yang dinyatakan dengan .

Dari asumsi-asumsi tersebut didapat model

flu burung untuk unggas adalah tipe SI karena

unggas yang terinfeksi diasumsikan mati (tidak

dapat disembuhkan), sehingga didapat model

kompartemen sebagai berikut :

Gambar 2. Kompartemen Penyebaran Flu Burung

pada Populasi Unggas

Dalam bentuk matematika, model

penyebaran flu burung pada populasi unggas

adalah :

Untuk memudahkan penyelesaian, maka

model dinormalisasikan menjadi

Dengan daerah penyelesaian :

4.2. Permodelan Matematika Penyebaran Flu

Burung pada Populasi Manusia

Penyebaran flu burung pada populasi

manusia adalah penyebaran flu burung yang

hanya melibatkan manusia. Secara teori, manusia

terinfeksi virus flu burung yang telah bermutasi

sehingga dapat menularkan pada manusia sehat

lainnya. Namun karena infeksinya berasal dari

kontak dengan manusia yang terinfeksi virus flu

burung yang telah bermutasi dan bukan berasal

dari unggas, maka populasi unggas dapat

diabaikan. Asumsi-asumsi penyebaran flu burung

pada populasi manusia adalah sebagai berikut :

Pada penyebaran flu burung, populasi

manusia dibagi menjadi tiga kelompok. Yang

pertama adalah manusia susceptible, yaitu

manusia yang sehat namun rentan terhadap

penyakit. Jumlah manusia susceptible ini

dinyatakan dengan . Kedua adalah manusia

infective, yaitu manusia yang terinfeksi flu burung

yang telah bermutasi, dan dapat menularkan

penyakitnya pada manusia sehat lainnya. Jumlah

manusia infective ini dinyatakan dengan .

Ketiga adalah manusia recovered, yaitu manusia

yang sembuh dan mendapat kekebalan setelah

terkena flu burung. Jumlah manusia recovered ini

dinyatakan dengan , sehingga jumlah manusia

dalam suatu populasi adalah .

Recruitment pada manusia berupa kelahiran

atau imigrasi yang dinyatakan dengan .

Manusia terinfeksi flu burung pada saat

melakukan kontak dengan manusia infective

sebesar . Manusia susceptible dapat mengalami

kematian secara alami atau emigrasi yang

dinyatakan dengan . Namun pada manusia

infective selain mengalami kematian secara alami

atau emigrasi, manusia tersebut juga mengalami

kematian karena flu burung yang dinyatakan

dengan . Setelah terinfeksi flu burung, manusia

melakukan pengobatan sehingga menjadi sembuh

dengan laju penyembuhan . Setelah sembuh

maka kekebalan akan hilang dengan laju .

Dari asumsi-asumsi tersebut didapat model

flu burung untuk manusia adalah tipe SIRS karena

manusia yang telah terkena flu burung dapat

terserang flu burung lagi, sehingga didapat model

kompartemen sebagai berikut :

Page 4: Model SIR Flu Burng

4

Gambar 3. Kompartemen Penyebaran Flu Burung

pada Populasi Manusia

Dalam bentuk matematika, model

penyebaran flu burung pada populasi manusia

adalah:

Untuk memudahkan penyelesaian, maka

model dinormalisasikan menjadi

Dengan daerah penyelesaian :

4.3. Permodelan Matematika Penyebaran Flu

Burung pada Populasi Campuran

Permodelan matematika penyebaran flu

burung pada populasi campuran adalah

menggabungkan penyebaran flu burung yang

terjadi pada populasi unggas dan populasi

manusia, karena penyebaran flu burung pada

populasi manusia dipengaruhi oleh populasi

unggas. Jadi dalam penyebarannya melibatkan

dua populasi. Namun terdapat sedikit perbedaan

yang terletak pada penularannya.

Penyebaran flu burung pada populasi

campuran adalah penyebaran flu burung yang

melibatkan unggas dan manusia. Secara teori,

ketika manusia melakukan kontak dengan unggas

yang terinfeksi, virus tersebut belum bermutasi

sehingga belum dapat menularkan pada manusia

sehat lainnya. Ketika virus flu burung telah

bermutasi, maka manusia yang terinfeksi flu

burung itu dapat menularkan pada manusia sehat

lainnya. Namun karena infeksinya berasal dari

kontak dengan unggas yang terinfeksi, maka

penyebarannya melibatkan unggas.

Supaya pada populasi unggas dan manusia

dapat dihubungkan maka ada penambahan asumsi

yaitu penambahan jumlah manusia pre-infective

yang dinyatakan dengan , yaitu manusia yang

telah terinfeksi flu burung yang belum bermutasi

sehingga belum dapat menularkan penyakitnya

pada manusia sehat lainnya. Manusia terinfeksi

flu burung pada saat melakukan kontak dengan

unggas infective sebesar dan laju mutasi yang

dinyatakan dengan .

Dengan menggabungkan flu burung yang

terjadi pada populasi unggas dan populasi

manusia, maka didapat model kompartemen

sebagai berikut :

Gambar 4. Kompartemen Penyebaran Flu Burung

pada Populasi Campuran

Dalam bentuk matematika, model

penyebaran flu burung pada populasi campuran

adalah :

Page 5: Model SIR Flu Burng

5

Untuk memudahkan penyelesaian, maka

model dinormalisasikan menjadi

Dengan daerah penyelesaian :

4.4. Analisis Stabilitas Populasi Unggas

4.4.1. Titik Kesetimbangan

Dengan mengambil , maka akan

diperoleh titik kesetimbangan model.

Jika diambil , maka akan diperoleh titik

kesetimbangan bebas penyakit, dimana pada

keadaan ini semua unggas masuk ke dalam

populasi susceptible dan tidak ada unggas

infective yang dapat menyebarkan penyakit.

Sehingga didapat titik kesetimbangan bebas

penyakit pada populasi unggas adalah

.

Jika diambil , maka dapat ditunjukkan

terdapat unggas infective yang dapat menyebarkan

penyakit dan menyebabkan endemik.

Sehingga didapat titik kesetimbangan endemik

pada populasi unggas adalah

4.4.2. Stabilitas Lokal

Diberikan matriks Jacobian pada populasi unggas

Nilai eigen diperoleh dari

dari persamaan karakteristik

Sehingga didapat

Titik kesetimbangan dari suatu sistem dikatakan

stabil jika akar-akar persamaan karakteristik dari

suatu matriks mempunyai nilai eigen dengan

bagian real negatif.

Berdasarkan nilai eigen dapat dianalisa sebagai

berikut :

Nilai eigen bernilai positif jika

dan bernilai negatif jika Oleh

karena itu Basic Reproduction Number (Rb0)

adalah : .

Nilai eigen diperoleh dari

dari persamaan karakteristik

Dengan nilai

Dimana

Titik kesetimbangan dari suatu sistem dikatakan

stabil jika akar-akar persamaan karakteristik dari

suatu matriks mempunyai nilai eigen dengan

bagian real negatif jika dan hanya

Supaya , maka

Page 6: Model SIR Flu Burng

6

Ketika atau

, maka

.

4.5. Analisis Stabilitas Populasi Manusia

4.5.1. Titik Kesetimbangan

Dengan mengambil ,

maka akan diperoleh titik kesetimbangan model.

Jika diambil , maka akan diperoleh titik

kesetimbangan bebas penyakit, dimana pada

keadaan ini semua manusia masuk ke dalam

populasi susceptible dan tidak ada manusia

infective yang dapat menyebarkan penyakit.

Sehingga didapat titik kesetimbangan bebas

penyakit pada populasi manusia adalah

.

Jika diambil , maka dapat ditunjukkan

terdapat manusia infective yang dapat

menyebarkan penyakit dan menyebabkan

endemik.

Sehingga didapat titik kesetimbangan endemik

pada populasi manusia adalah

dengan

4.5.2. Stabilitas Lokal

Diberikan matriks Jacobian pada populasi

manusia

Nilai eigen diperoleh dari

dari persamaan karakteristik

Sehingga didapat

Titik kesetimbangan dari suatu sistem dikatakan

stabil jika akar-akar persamaan karakteristik dari

suatu matriks mempunyai nilai eigen dengan

bagian real negatif.

Berdasarkan nilai eigen dapat dianalisa sebagai

berikut :

Nilai eigen bernilai positif jika

dan bernilai negatif jika Oleh

karena itu Basic Reproduction Number (Rh0)

adalah :

Nilai eigen diperoleh dari

dari persamaan karakteristik

Dengan nilai

Dimana

Titik kesetimbangan dari suatu sistem dikatakan

stabil jika akar-akar persamaan karakteristik dari

suatu matriks mempunyai nilai eigen dengan

bagian real negatif jika dan hanya

Supaya

Page 7: Model SIR Flu Burng

7

maka

Ketika atau

, maka

4.6. Analisis Stabilitas Populasi Campuran

4.6.1. Titik Kesetimbangan

Dengan mengambil

, maka akan diperoleh titik

kesetimbangan model.

Jika diambil dan maka akan

diperoleh titik kesetimbangan bebas penyakit,

dimana pada keadaan ini semua unggas dan

manusia masuk ke dalam populasi susceptible dan

tidak ada unggas maupun manusia infective yang

dapat menyebarkan penyakit. Dengan demikian

tidak ada populasi manusia yang sembuh dari

penyakit (tidak ada manusia recovered atau

).

Sehingga didapat titik kesetimbangan bebas

penyakit pada populasi campuran adalah

.

Jika diambil dan , maka dapat

ditunjukkan terdapat unggas infective dan manusia

infective yang dapat menyebarkan penyakit dan

menyebabkan endemik.

Sehingga didapat titik kesetimbangan endemik

pada populasi campuran adalah

dengan

Dengan

dan

4.6.2. Stabilitas Lokal

Diberikan matriks Jacobian pada populasi

campuran

Nilai eigen diperoleh dari

dari persamaan karakteristik

Sehingga didapat

Titik kesetimbangan dari suatu sistem dikatakan

stabil jika akar-akar persamaan karakteristik dari

suatu matriks mempunyai nilai eigen dengan

bagian real negatif.

Berdasarkan nilai eigen dapat dianalisa sebagai

berikut :

Page 8: Model SIR Flu Burng

8

Nilai eigen bernilai positif jika dan

bernilai negatif jika Oleh karena itu

Basic Reproduction Number (Rbh0) adalah :

Berdasarkan nilai eigen dapat dianalisa sebagai

berikut :

Nilai eigen bernilai positif jika

dan bernilai negatif jika Oleh

karena itu Basic Reproduction Number (Rh0)

adalah :

Nilai eigen diperoleh dari

dari persamaan karakteristik

Dengan nilai

Dimana

Titik kesetimbangan dari suatu sistem dikatakan

stabil jika akar-akar persamaan karakteristik dari

suatu matriks mempunyai nilai eigen dengan

bagian real negatif jika dan hanya

Supaya

,

Maka

Ketika atau ,

maka

.

Ketika atau

maka

0, 1 2− 0 3>0, .

4.7. Simulasi pada Populasi Unggas

Dengan mengambil parameter

Dengan nilai awal

Didapat

Maka didapat grafik kestabilan

Gambar 5. Grafik Kestabilan Penyebaran Flu

Burung pada Populasi Unggas

Laju Pertumbuhan Unggas Susceptible

Pada awal laju pertumbuhannya, unggas

susceptible mengalami kenaikan karena laju

kelahiran atau imigrasi yang lebih besar daripada

laju infeksi. Kemudian unggas susceptible

mengalami penurunan karena unggas susceptible

terinfeksi dan menjadi unggas infective.

Page 9: Model SIR Flu Burng

9

Kemudian unggas susceptible mengalami

kenaikan karena kelahiran atau imigrasi.

Kemudian unggas susceptible mengalami

penurunan karena mati atau emigrasi. Kemudian

konstan karena tidak ada pengurangan pada

unggas susceptible yang terinfeksi.

Laju Pertumbuhan Unggas Infective

Pada awal laju pertumbuhannya, unggas infective

mengalami penurunan karena mati atau emigrasi.

Kemudian unggas infective mengalami kenaikan

karena unggas susceptible terinfeksi dan menjadi

unggas infective. Kemudian unggas infective

mengalami penurunan karena mati atau emigrasi.

Kemudian konstan karena tidak ada penambahan

dari unggas susceptible yang terinfeksi.

4.8. Simulasi pada Populasi Manusia

Dengan mengambil parameter

Dengan nilai awal

Didapat

Maka didapat grafik kestabilan

Gambar 6. Grafik Kestabilan Penyebaran Flu

Burung pada Populasi Manusia

Laju Pertumbuhan Manusia Susceptible

Pada awal laju pertumbuhannya, manusia

susceptible mengalami penurunan selain karena

laju kelahiran atau imigrasi yang lebih kecil

daripada laju infeksi, manusia susceptible

terinfeksi dan menjadi manusia infective.

Kemudian konstan karena tidak ada penambahan

dari manusia recovered yang telah hilang

kekebalannya dan tidak ada pengurangan pada

manusia susceptible yang terinfeksi.

Laju Pertumbuhan Manusia Infective

Pada awal laju pertumbuhannya, manusia infective

mengalami penurunan karena manusia infective

sembuh dan menjadi manusia recovered.

Kemudian konstan karena tidak ada penambahan

dari manusia susceptible yang terinfeksi dan tidak

ada pengurangan pada manusia infective yang

sembuh. Karena konstan pada titik nol maka dapat

diartikan manusia infective telah habis.

Laju Pertumbuhan Manusia Recovered

Pada awal laju pertumbuhannya, manusia

recovered mengalami penurunan karena manusia

recovered telah hilang kekebalannya dan menjadi

manusia susceptible. Kemudian konstan karena

tidak ada penambahan dari manusia infective yang

sembuh dan tidak ada pengurangan pada manusia

recovered yang telah hilang kekebalannya. Karena

konstan pada titik nol maka dapat diartikan

manusia recovered telah habis.

4.9. Simulasi pada Populasi Campuran

Dengan mengambil parameter

Dengan nilai awal

Didapat dan

Maka didapat grafik kestabilan

Gambar 7. Grafik Kestabilan Penyebaran Flu

Burung pada Populasi Campuran

Laju Pertumbuhan Unggas Infective

Pada awal laju pertumbuhannya, unggas infective

mengalami kenaikan karena laju infeksi lebih

besar daripada laju kematian atau emigrasi serta

kematian akibat flu burung. Kemudian konstan

karena tidak ada penambahan dari unggas

susceptible yang terinfeksi.

Laju Pertumbuhan Manusia Susceptible

Pada awal laju pertumbuhannya, manusia

susceptible mengalami kenaikan karena manusia

recovered telah hilang kekebalannya dan menjadi

manusia susceptible. Kemudian mengalami

penurunan karena manusia susceptible terinfeksi

dan menjadi manusia pre-infective dan infective.

Kemudian konstan karena tidak ada penambahan

Page 10: Model SIR Flu Burng

10

dari manusia recovered yang telah hilang

kekebalannya dan tidak ada pengurangan pada

manusia susceptible yang terinfeksi.

Laju Pertumbuhan Manusia Pre-Infective

Pada awal laju pertumbuhannya, manusia pre-

infective mengalami kenaikan karena manusia

susceptible terinfeksi dan menjadi manusia pre-

infective. Kemudian konstan karena tidak ada

penambahan dari manusia susceptible yang

terinfeksi dan tidak ada pengurangan pada

manusia pre-infective yang bermutasi.

Laju Pertumbuhan Manusia Infective

Pada awal laju pertumbuhannya, manusia infective

mengalami kenaikan selain karena manusia

susceptible terinfeksi dan menjadi manusia

infective, manusia pre-infective bermutasi dan

menjadi manusia infective. Kemudian konstan

karena tidak ada penambahan dari manusia

susceptible yang terinfeksi, manusia pre-infecive

yang bermutasi, dan tidak ada pengurangan pada

manusia infective yang sembuh.

Laju Pertumbuhan Manusia Recovered

Pada awal laju pertumbuhannya, manusia

recovered mengalami kenaikan karena manusia

infective sembuh dan menjadi manusia recovered.

Kemudian konstan karena tidak ada penambahan

dari manusia infective yang sembuh dan tidak ada

pengurangan pada manusia recovered yang telah

hilang kekebalannya.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

Pengaruh titik kesetimbangan pada kestabilan

lokal adalah pada populasi unggas adalah :

1. Jika maka didapat

Titik kesetimbangan bebas penyakit stabil

yang berarti jumlah unggas infective

berkurang sehingga flu burung akan menurun

dan tidak terjadi penyebaran (endemik) pada

populasi unggas.

2. Jika maka didapat

. Titik kesetimbangan

endemik stabil yang berarti jumlah unggas

infective bertambah sehingga flu burung akan

meningkat dan terjadi penyebaran (endemik)

pada populasi unggas.

Pengaruh titik kesetimbangan pada kestabilan

lokal adalah pada populasi manusia adalah :

1. Jika maka didapat

. Titik kesetimbangan bebas

penyakit stabil yang berarti jumlah manusia

infective berkurang sehingga flu burung akan

menurun dan tidak terjadi penyebaran

(endemik) pada populasi manusia.

2. Jika maka didapat

Titik

kesetimbangan endemik stabil yang berarti

jumlah manusia infective bertambah sehingga

flu burung akan meningkat dan terjadi

penyebaran (endemik) pada populasi

manusia.

Pengaruh titik kesetimbangan pada kestabilan

lokal adalah pada populasi campuran adalah :

1. Jika dan maka didapat

. Titik

kesetimbangan bebas penyakit stabil yang

berarti jumlah unggas infective dan manusia

infective berkurang sehingga flu burung akan

menurun dan tidak terjadi penyebaran

(endemik) pada populasi manusia.

2. Jika dan maka didapat

. Titik

kesetimbangan endemik stabil yang berarti

jumlah unggas infective dan manusia

infective bertambah sehingga flu burung akan

meningkat dan terjadi penyebaran (endemik)

pada populasi manusia.

Pada pembahasan Tugas Akhir ini telah dijelaskan

model matematika flu burung untuk mengetahui

adanya penyebaran atau tidak sehingga untuk

lebih kedepannya dapat diteliti lebih lanjut pada

upaya pengendalian dan pencegahannya.

VI. DAFTAR PUSTAKA

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

Badan Penelitian dan Pengembangan

Kesehatan, Depkes RI. 20 Februari

2010. Flu Burung, <URL : www.

litbang.depkes.go.id/maskes/07200

5/flu_burung.pdf>

De Leon, C.V. 2009. Constructions of

Lyapunov Functions for Classics

SIS, SIR and SIRS Epidemic model

with Variable Population Size.

Derouich, M. dan Boutayeb, A. 2008.

An Avian Influenza Mathematical

Model.

Finizio, N. dan Landas, G. 1988.

Ordinary Differential Equations

with Modern Applications.

California: Wadsworth Publishing

Company.

Hamid. 2006. Analisa Kualitatif Model

Matematika Penyebaran Penyakit

Page 11: Model SIR Flu Burng

11

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

Influenza dengan Vaksinasi. Thesis

Jurusan Matematika ITS. Surabaya.

Iwami, S. Takeuchi, Y. Liu, X. 2007.

Avian-human Influenza Epidemic

Model.

Kristianto, D.A. 2009. Analisis Model

Perkembangan Virus HCV Type 4A

pada Penyebaran Penyakit

Hepatitis C. Tugas Akhir Jurusan

Matematika ITS. Surabaya.

Ma, Z. dan Li, J. 2009. Dynamical

Modeling and Analysis of

Epidemics. Singapore: World

Scientific Publishing.

Mairides, H. 2008. Model Penyebaran

Avian Flu di Cikelet Jawa Barat.

Tugas Akhir Jurusan Matematika

ITB. Bandung

Radji, M. 2006. Avian Influenza A

(H5N1): Patogenesis, Pencegahan,

dan Penyebaran pada Manusia.

Wikipedia. 19 Januari 2010. Flu

Burung, <URL:

http://id.wikipedia.org/wiki/Flu_bur

ung.htm>