Melola Discovery

← Melola Discovery

Open access Journal SINTA 1

A Non-linear Fractional Model for Analyzing the Impact of Vaccination on the Dynamics of COVID-19 in Indonesia

Jambura Journal of Biomathematics (JJBM) · Vol. ume (2025) · pp. 109–128

DOI
10.37905/jjbm.v6i2.30383
ISSN
2723-0317
Published
2025-06-24
Publisher
Department of Mathematics, Universitas Negeri Gorontalo
Language
eng
License
creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0

Abstract

COVID-19, yang disebabkan oleh virus corona baru SARS-CoV-2, masih menjadi tantangan kesehatan masyarakat global. Studi ini mengusulkan dan menganalisis model matematika untuk memantau perkembangan COVID-19 dan menilai dampak upaya imunisasi. Model tersebut menggabungkan faktor-faktor epidemiologi utama dan dikalibrasi menggunakan data yang tersedia untuk umum tentang kasus harian kumulatif COVID-19 di Indonesia, yang berlangsung dari 1 Juli 2021 hingga 21 Juli 2022. Angka reproduksi dasar,, diturunkan dan keadaan ekuilibrium ditetapkan. Analisis bifurkasi dilakukan menggunakan Teorema Manifold Pusat untuk memahami potensi dinamika transisi penyakit. Analisis sensitivitas lokal mengungkapkan bahwa tingkat penularan efektif (), tingkat kematian alami (), tingkat vaksinasi () dan tingkat pengobatan untuk individu bergejala () adalah parameter yang paling berpengaruh. Simulasi model menunjukkan bahwa mengurangi penularan, meningkatkan pengobatan, dan meningkatkan penyerapan vaksin secara signifikan mengurangi beban penyakit. Untuk lebih menangkap efek memori yang melekat dalam penularan penyakit, model diperluas ke kerangka turunan Caputo orde fraksional. Keberadaan, keunikan, dan stabilitas model fraksional ditetapkan melalui teori titik tetap. Hasil numerik menunjukkan bahwa penurunan dalam orde fraksional sedikit menggeser dinamika, yang menunjukkan perubahan perilaku dalam menanggapi wabah sebelumnya. Temuan ini memberikan informasi berharga tentang strategi pengendalian penyakit dan menyoroti pentingnya langkah-langkah kesehatan masyarakat yang berkelanjutan.

Keywords

Collaboration network of the authors

40 authors · 79 co-authorship links · 8 across different organisations · showing the 40 most connected

Hover or tap a name to highlight its co-authors. Double-click to open the author's page.

  • Universitas Airlangga
  • KolaDaisi University
  • Federal University of Technology
  • Sekolah Tinggi Agama Buddha Negeri Raden Wijaya Wonogiri
  • Gunadarma University
  • Universitas Islam Negeri Alauddin Makassar
  • Affiliation unknown
  • Different organisations
  • Same organisation
  • Affiliation unknown
  • Thicker line = more joint articles · bigger circle = more articles
Show as table
Co-authorOrganisationJoint articles
Cicik AlfiniyahUniversitas Airlangga5
Ria Riski MarsukiAffiliation unknown4
Siti MaryamAffiliation unknown3
Rawdhah Binti YasaAffiliation unknown3
Sutrisno SutrisnoSekolah Tinggi Agama Buddha Negeri Raden Wijaya Wonogiri2
Hima Sakina FirdhausyAffiliation unknown2
Kezia Yansen PasangAffiliation unknown2
Tri Wahyu Retno NingsihGunadarma University2
Julianto JuliantoAffiliation unknown2
Muhammad ShuhufiUniversitas Islam Negeri Alauddin Makassar2
Muhammad Abdurrahman RoisAffiliation unknown2
Fatmawati FatmawatiUniversitas Airlangga2
Rostin RostinAffiliation unknown1
Jamal Nasir BasoAffiliation unknown1
Ananda NoersenaUniversitas Airlangga1
Nabil Azizul HakimUniversitas Airlangga1
Faishal Farrel HerdichoUniversitas Airlangga1
Deky Aji SusenoAffiliation unknown1
Kalsum MinangsihAffiliation unknown1
Siti Mahmudah NoorhayatiAffiliation unknown1
Wastri PebrianiAffiliation unknown1
Hukmawati HukmawatiAffiliation unknown1
Sri Khaerani RahmanAffiliation unknown1
Elvira SeptevanyAffiliation unknown1
Dian Sari Unga WaruAffiliation unknown1
Arini JunaenyAffiliation unknown1
Diinaar F. BerlianAffiliation unknown1
M. Bukhori AlkayisAffiliation unknown1
Abimanyu AbimanyuAffiliation unknown1
Winda AmaliaAffiliation unknown1
Hamdi AkhsanAffiliation unknown1
Nely AndrianiAffiliation unknown1
Suci Husnul HayatiAffiliation unknown1
Muhammad Ikhsan AljuzzaAffiliation unknown1
Wardah AmaliaAffiliation unknown1
Wahyu SukartiningsihAffiliation unknown1

Affiliations come from OpenAlex; journal OAI-PMH metadata carries none. Authors without an OpenAlex ID are matched by name, which can merge or split people.

Metadata source: OAI-PMH (metadata jurnal) http://ejurnal.ung.ac.id/index.php/JJBM/oai, first harvested 9 Nov 2026, last seen 9 Nov 2026.
Original metadata (oai_dc) 
<oai_dc:dc xmlns="http://www.openarchives.org/OAI/2.0/" xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/" xmlns:oai_dc="http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc/" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc/  http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc.xsd">
	<dc:title xml:lang="en-US">A Non-linear Fractional Model for Analyzing the Impact of Vaccination on the Dynamics of COVID-19 in Indonesia</dc:title>
	<dc:creator>Akanni, John Olajide</dc:creator>
	<dc:creator>Abidemi, Afeez</dc:creator>
	<dc:creator>Fatmawati, Fatmawati</dc:creator>
	<dc:creator>Chukwu, Chidozie Williams</dc:creator>
	<dc:subject xml:lang="en-US">Dynamical system; COVID-19 virus; Bifurcation analysis; Sensitivity analysis; Vaccination</dc:subject>
	<dc:description xml:lang="en-US">COVID-19, yang disebabkan oleh virus corona baru SARS-CoV-2, masih menjadi tantangan kesehatan masyarakat global. Studi ini mengusulkan dan menganalisis model matematika untuk memantau perkembangan COVID-19 dan menilai dampak upaya imunisasi. Model tersebut menggabungkan faktor-faktor epidemiologi utama dan dikalibrasi menggunakan data yang tersedia untuk umum tentang kasus harian kumulatif COVID-19 di Indonesia, yang berlangsung dari 1 Juli 2021 hingga 21 Juli 2022. Angka reproduksi dasar, , diturunkan dan keadaan ekuilibrium ditetapkan. Analisis bifurkasi dilakukan menggunakan Teorema Manifold Pusat untuk memahami potensi dinamika transisi penyakit. Analisis sensitivitas lokal mengungkapkan bahwa tingkat penularan efektif (), tingkat kematian alami (), tingkat vaksinasi () dan tingkat pengobatan untuk individu bergejala () adalah parameter yang paling berpengaruh. Simulasi model menunjukkan bahwa mengurangi penularan, meningkatkan pengobatan, dan meningkatkan penyerapan vaksin secara signifikan mengurangi beban penyakit. Untuk lebih menangkap efek memori yang melekat dalam penularan penyakit, model diperluas ke kerangka turunan Caputo orde fraksional. Keberadaan, keunikan, dan stabilitas model fraksional ditetapkan melalui teori titik tetap. Hasil numerik menunjukkan bahwa penurunan dalam orde fraksional sedikit menggeser dinamika, yang menunjukkan perubahan perilaku dalam menanggapi wabah sebelumnya. Temuan ini memberikan informasi berharga tentang strategi pengendalian penyakit dan menyoroti pentingnya langkah-langkah kesehatan masyarakat yang berkelanjutan.</dc:description>
	<dc:publisher xml:lang="en-US">Department of Mathematics, Universitas Negeri Gorontalo</dc:publisher>
	<dc:contributor xml:lang="en-US"></dc:contributor>
	<dc:date>2025-06-24</dc:date>
	<dc:type>info:eu-repo/semantics/article</dc:type>
	<dc:type>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</dc:type>
	<dc:type xml:lang="en-US">Peer-reviewed Article</dc:type>
	<dc:format>application/pdf</dc:format>
	<dc:identifier>https://ejurnal.ung.ac.id/index.php/JJBM/article/view/30383</dc:identifier>
	<dc:identifier>10.37905/jjbm.v6i2.30383</dc:identifier>
	<dc:source xml:lang="en-US">Jambura Journal of Biomathematics (JJBM); Volume 6, Issue 2: June 2025; 109-128</dc:source>
	<dc:source>2723-0317</dc:source>
	<dc:source>10.37905/jjbm.v6i2</dc:source>
	<dc:language>eng</dc:language>
	<dc:relation>https://ejurnal.ung.ac.id/index.php/JJBM/article/view/30383/10952</dc:relation>
	<dc:rights xml:lang="en-US">Copyright (c) 2025 John Olajide Akanni, Afeez Abidemi, Fatmawati Fatmawati, Chidozie Williams Chukwu</dc:rights>
	<dc:rights xml:lang="en-US">https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0</dc:rights>
</oai_dc:dc>