<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Appl. Math. Stat.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Applied Mathematics and Statistics</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Appl. Math. Stat.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2297-4687</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fams.2022.1061546</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Applied Mathematics and Statistics</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>The transmission dynamics of the monkeypox virus in the presence of environmental transmission</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Madubueze</surname> <given-names>Chinwendu E.</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/1078359/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Onwubuya</surname> <given-names>Isaac O.</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/1961488/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Nkem</surname> <given-names>Godwin N.</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2"><sup>2</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/2071703/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Chazuka</surname> <given-names>Z.</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff3"><sup>3</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/2032468/overview"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1"><sup>1</sup><institution>Department of Mathematics, Joseph Sarwuan Tarka University</institution>, <addr-line>Makurdi</addr-line>, <country>Nigeria</country></aff>
<aff id="aff2"><sup>2</sup><institution>Modelling, Simulation and Data Science Network, Africa, Department of Mathematics, Federal University Oye-Ekiti</institution>, <addr-line>Ekiti State</addr-line>, <country>Nigeria</country></aff>
<aff id="aff3"><sup>3</sup><institution>Department of Decision Sciences, College of Economic and Management Sciences, University of South Africa</institution>, <addr-line>Pretoria</addr-line>, <country>South Africa</country></aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by"><p>Edited by: Samson Olaniyi, Ladoke Akintola University of Technology, Nigeria</p></fn>
<fn fn-type="edited-by"><p>Reviewed by: Ahmed Elaiw, King Abdulaziz University, Saudi Arabia; Oluwatayo Michael Ogunmiloro, Ekiti State University, Nigeria</p></fn>
<corresp id="c001">&#x0002A;Correspondence: Chinwendu E. Madubueze <email>ce.madubueze&#x00040;gmail.com</email></corresp>
<fn fn-type="other" id="fn001"><p>This article was submitted to Mathematical Biology, a section of the journal Frontiers in Applied Mathematics and Statistics</p></fn></author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>28</day>
<month>11</month>
<year>2022</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2022</year>
</pub-date>
<volume>8</volume>
<elocation-id>1061546</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>04</day>
<month>10</month>
<year>2022</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>03</day>
<month>11</month>
<year>2022</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#x000A9; 2022 Madubueze, Onwubuya, Nkem and Chazuka.</copyright-statement>
<copyright-year>2022</copyright-year>
<copyright-holder>Madubueze, Onwubuya, Nkem and Chazuka</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p></license>
</permissions>
<abstract>
<p>This study presents a deterministic model for the environmental transmission dynamics of monkeypox (MPX) in the presence of quarantine and vaccination. The analysis of the model established three important equilibrium states namely; monkeypox-free equilibrium (MPXV-FE), infected rodent-free endemic equilibrium (IRF-EE), and coexistence equilibrium (CO-EE). The local and global stability of the equilibrium states is examined in terms of reproduction numbers. For global stability, the comparison theory is used for MPXV-FE while the Voltera-Lyapunov matrix theory is used for IRF-EE. Sensitivity analysis is performed using the Latin hypercube sampling method, and the results showed that environmental transmission parameters are the main driver of infection in the dynamics of MPX infection. This is further supported by numerical simulations to show the impact of environmental transmission on the MPX infection and also the validity of the theoretical analysis. Based on the results, it is recommended that health practitioners and policy-makers should constitute control strategies that will focus on reducing transmission and shedding of the virus in the environment while increasing the environmental decay rate of the MPXV. This will complement the quarantine and vaccination strategies in place.</p></abstract>
<kwd-group>
<kwd>monkeypox</kwd>
<kwd>environmental transmission</kwd>
<kwd>sensitivity analysis</kwd>
<kwd>comparison theory</kwd>
<kwd>Voltera-Lyapunov matrix theory</kwd>
</kwd-group>
<counts>
<fig-count count="7"/>
<table-count count="6"/>
<equation-count count="81"/>
<ref-count count="42"/>
<page-count count="21"/>
<word-count count="9873"/>
</counts>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec sec-type="intro" id="s1">
<title>1. Introduction</title>
<p>Monkeypox (MPX) is a contagious zoonotic disease caused by the monkeypox virus (MPXV). It belongs to the genus Orthopoxvirus of the Poxviridae family. MPX is similar to smallpox in clinical presentation and is mostly found in Central and West Africa, which at times spread to other regions, WHO [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] and Jezek et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>]. The first identified human MPXV case was a nine-month-old boy in the Democratic Republic of Congo in 1970, WHO [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] and CDC [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>]. Afterward, Nigeria had its index case of human MPX in 1971. Thereafter, Nigeria has been experiencing an increasing outbreak of MPXV with over 500 suspected cases that include more than 200 confirmed cases of MPXV, WHO [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]. After the eradication of smallpox globally in 1980, the MPXV has been the leading orthopoxvirus infection in humans to date. In recent times, the reported cases of MPXV infection have greatly increased when compared to the past decades (years), WHO [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], CDC [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>], and Nolen et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>]. As of 2nd August 2022, there have been a total number of 25,391 MPXV confirmed cases worldwide with 25,047 in non-endemic regions (countries that do not have historically reported cases) and 344 in endemic regions (countries that have historically reported cases), CDC [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>]. In addition, between 1 January and 12 June 2022, a total of 141 suspected and 36 confirmed cases of MPXV infection have been reported in Nigeria, NCDC [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>]. The main reservoir for MPXV infection in humans is still unknown, but several studies suggested that animals most likely rodents and non-human primates are the potential reservoirs (natural host), WHO [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], CDC [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>], and Nolen et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>].</p>
<p>The three possible and potential means of transmitting MPXV are animal-human (zoonotic) transmission, human-human transmission, and environmental factors (inter-human or animal) transmission. Animal-human transmission occurs through direct contact with the blood, body fluids, and cutaneous and mucosal lesions of infected animals, WHO [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] and CDC [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>]. Zoonotic transmission can occur through the consumption of half-cooked or uncooked meat of these natural hosts, Alakunle et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>]. Human to human transmission occurs <italic>via</italic> close contact with an infected person&#x00027;s bodily fluids, skin lesions or sores, and respiratory tract secretions, WHO [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], CDC [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>], and Somma et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>]. Transmission <italic>via</italic> environmental factors occurs when a human or an animal comes into contact with recently infected surfaces or materials contaminated with the virus, whether by infected humans or animals. The MPXV has an incubation period of 7 to 14 days, but this can also range from 5 to 21 days, WHO [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]. Infected persons can spread the virus even before the symptoms appear. In humans, the symptoms of smallpox are more severe and often deadly, as compared to MPXV infection. The obvious symptoms manifested by individuals who may have contracted MPX include fever, severe headache, chills, backache, muscle pain, intense asthenia (fatigue), lymphadenopathy (swollen lymph nodes), followed by a rash and these symptoms last for about 2&#x02013;4 weeks, WHO [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] and CDC [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>]. The lymphadenopathy symptom clinically differentiates MPXV infection from every other member of the Poxviridae family. At present, the case fatality rate (epidemic risk) of MPX is in the range of 3&#x02013;6% [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>].</p>
<p>The main testing mechanism used in the detection of MPXV is the polymerase chain reaction (PCR) or real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) blood test. This is the best laboratory test used in the diagnosis of MPX due to its accuracy and sensitivity, WHO [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] and Fowotade et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>]. The eradication of MPXV seems complicated and impossible because it infects both humans and animals and there is an increasing encroachment of humans into wildlife habitats where MPX reservoirs are believed to be. In addition, humans do not have direct control over the reservoir of infected animals (animal reservoir). At present, there is no specific or proven treatment or vaccine for MPX, but existing vaccines used for smallpox provides significant protection of approximately 85% efficacy against MPX. In addition, some certain novel antiviral medications, such as Tecovirimat, Brincindofovir, and Vaccinia immune globulin have proven benefits in preventing the spread of infection within the population. It is also worth noting that in 2019, a two-dose vaccine based on a modified attenuated vaccinia virus (Ankara Strain) was approved by WHO for the prevention of MPX, WHO [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]. Under strict and rigorous implementation of infection prevention and control measures, such as the use of PPE (to avoid direct contact with infected persons or animals, and surfaces or materials contaminated with the virus), isolating or quarantining the suspected cases or infected persons, practicing good hand hygiene, raising awareness of the risk factor, use of standard contact and droplet precautions, educating people on the required measures to adopt to reduce the exposure to the MPXV, the probability that the MPXV will lead to an epidemic can be drastically reduced or minimized if these measures are implemented, WHO [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] and CDC [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>].</p>
<p>The lack of adequate awareness and knowledge of the transmission dynamics and risk factors of the MPXV disease provides a fertile ground for its spread across both endemic and non-endemic regions. There are not many literature studies on MPXV hence the present unusual outbreak needs urgent research attention into the sudden surge. The reliability of mathematical models has been proven beyond doubt over the years. These efficient mathematical tools have been employed for a better understanding of the potential implications of infectious disease transmission dynamics and for formulating control strategies that suppress and halt the effects of infectious diseases, epidemics, and pandemics, Madubueze et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>] and Ogunmiloro [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>]. Some scholars have developed mathematical models of MPXV with two interacting host populations, namely the human and non-human (rodent or monkey) populations, Somma et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>], Lasisi et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>], Usman and Adamu [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>], and Emeka et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>]. Somma et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>] incorporated a public enlightenment campaign parameter and a quarantine class in the human population to control the spread of MPX, while, the exposed class for both human and non-human populations and the vaccination class for migrants were incorporated by Lasisi et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>]. Usman and Adamu [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>] investigated the effect of combined vaccine and treatment interventions as control strategies to study the transmission dynamics of MPXV infection. Emeka et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>], on the other hand, developed a deterministic mathematical model for the transmission dynamics of MPXV, in which they looked at the effect of an imperfect vaccine on the dynamics of infection among the human host population. Their simulations emphasized the impact of a weak, medium, and strong immune system on some epidemiological statuses. Peter et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>] established that isolating infected humans will reduce the MPXV in the population. However, MPXV still persists in the population despite the aforementioned results. We, therefore, considered the effect of a contaminated environment (that is surfaces and materials contaminated by MPXV through the shedding of the virus in the environment) on MPXV dynamics. This is based on the epidemiology of MPX, WHO [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] and it forms the motivation of this study. To the best of our knowledge, there have been no studies on MPXV on this. We also include the isolated (quarantined) class [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>] and the vaccinated class [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>] in the human population. This makes the study to be the first work to consider the impact of quarantine, vaccination, and contaminated environment on the transmission dynamics of MPXV and it describes how the contaminated environment (contaminated surfaces and materials) transmits the infection to the susceptible human population. A quarantine strategy is used to quarantine any suspected cases of MPXV, such that, if the quarantined persons show any signs and symptoms of the MPXV infection, they are isolated for treatment, otherwise, after an incubation period without symptoms, they are moved back to the susceptible class again.</p>
<p>The arrangement of this paper is as follows: Section 2 presents the model formulation for the MPXV, and Sections 3 and 4 discuss the model analysis. Section 5 presents the sensitivity analysis of the formulated model. Section 6 presents numerical simulations to substantiate and validate some analytical results with its discussions, and Section 7 presents the conclusion.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>2. Model formulation</title>
<p>There is indeed no perfect mathematical model that can accurately predict the detailed outcome of the infectious disease transmission dynamics, Keeling and Rohani [<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>] and Ogunmiloro [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>]. However, having a thorough understanding of the infectious disease to be modeled is the key to formulating a mathematical model for the disease. Furthermore, when formulating a mathematical model for the infectious disease, it is important to note that as the infection spreads throughout the population, the population is subdivided into non-intersecting compartments, such as susceptible individuals, infected individuals, and recovered individuals. The formulated mathematical model should be able to capture the dynamics of each compartment, taking into account how each compartment changes over time, Martcheva [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>].</p>
<p>This section presents the formulation framework for the MPX disease model. During the development of the model, we proposed a compartmental MPX model for the human population (<italic>S</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>V</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>E</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>Q</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>I</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), and <italic>R</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)), the vector (rodent) population (<italic>S</italic><sub><italic>R</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>I</italic><sub><italic>R</italic></sub>(<italic>t</italic>)), and environmental contamination compartment (<italic>B</italic>(<italic>t</italic>)). We also considered the following assumptions based on a simplified epidemiological history of the MPXV disease.</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p>All recruitment (<italic>via</italic> birth or immigration) into the population is instantly vulnerable to the MPXV disease, WHO [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]</p></list-item>
<list-item><p>Susceptible humans can be infected by both infectious rodents and humans, [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>]</p></list-item>
<list-item><p>Susceptible rodents can be infected by infectious rodents but not by infectious humans, [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] and Marennikova [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>]</p></list-item>
<list-item><p>Susceptible humans can be infected <italic>via</italic> MPXV concentration within the environment due to the shedding of the virus by infectious humans and rodents, [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>] and Je&#x0017E;ek et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>]</p></list-item>
<list-item><p>Individuals in MPX endemic areas are vaccinated, [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>]</p></list-item>
<list-item><p>The rodents remain infectious and have no recovered class, WHO [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] and CDC [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>]</p></list-item>
<list-item><p>All compartments of rodent and human populations are well-mixed, Marennikova and &#x00160;eluhina [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>]</p></list-item>
</list>
<p>On the one hand, the total human population at time <italic>t</italic>, denoted by <italic>N</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), is subdivided into sub-populations of susceptible (<italic>S</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)), vaccinated (<italic>V</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)), exposed (<italic>E</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)), quarantine (<italic>Q</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)), infectious, <italic>I</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), and recovered (<italic>R</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)) individuals such that <italic>N</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>) &#x0003D; <italic>S</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)&#x0002B;<italic>V</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)&#x0002B;<italic>E</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)&#x0002B;<italic>Q</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)&#x0002B;<italic>I</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)&#x0002B;<italic>R</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>). On the other hand, the total rodent population at time <italic>t</italic>, denoted by <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub>(<italic>t</italic>), is subdivided into sub-populations of susceptible rodents (<italic>S</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)) and infectious (<italic>I</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)) rodents such that <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub>(<italic>t</italic>) &#x0003D; <italic>S</italic><sub><italic>R</italic></sub>(<italic>t</italic>)&#x0002B;<italic>I</italic><sub><italic>R</italic></sub>(<italic>t</italic>).</p>
<sec>
<title>2.1. Dynamics of the humans</title>
<p>The recruitment of susceptible individuals into the human population occurs <italic>via</italic> birth or immigration at a constant rate, &#x0039B;<sub><italic>H</italic></sub>. The susceptible population (<italic>S</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)) decreased by vaccination of susceptible humans at a rate, &#x003F5; while increased through the loss of vaccine-acquired immunity by vaccinated humans, <italic>V</italic><sub><italic>h</italic></sub>(<italic>t</italic>), at a waning rate, &#x003D5;, and through the progression from the quarantine humans, <italic>Q</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), at a rate, &#x003B3;. Susceptible humans acquire MPX infection after effective contact with infectious rodents, infectious humans, and contaminated environment, <italic>B</italic>(<italic>t</italic>) at a force of infection rate, &#x003BB;<sub><italic>H</italic></sub> is given by</p>
<disp-formula id="E1"><mml:math id="M1"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x003B2;<sub>1</sub>, &#x003B2;<sub>2</sub>, and, &#x003B2;<sub>3</sub> are transmission rates from infectious humans to susceptible humans, infectious rodents to susceptible humans, and the concentration of MPXV in the environment to susceptible humans, respectively. The parameter, <italic>K</italic>, is the concentration of MPX pathogen in the environment which increased by 50% to give rise to MPX transmission and <italic>B</italic>(<italic>t</italic>) is the environmental contamination compartment. Natural mortality occurs in all human classes at a rate, &#x003BC;<sub><italic>H</italic></sub>, so that</p>
<disp-formula id="E2"><mml:math id="M2"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The population of vaccinated humans (<italic>V</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)) is generated by the vaccination of susceptible individuals at the rate, &#x003F5;. This population decreases due to the waning of the vaccine at the rate, &#x003D5;, and by the natural death rate, &#x003BC;<sub><italic>H</italic></sub>. This gives</p>
<disp-formula id="E3"><mml:math id="M3"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The population of exposed humans (<italic>E</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)) is formed by the infection of susceptible humans (<italic>S</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)) at the rate, &#x003BB;<sub><italic>H</italic></sub>. This population is reduced by the progression of individuals to the quarantine and infectious compartments at the rates, &#x003C3; and &#x003C4;, respectively, and by the natural death rate, &#x003BC;<sub><italic>H</italic></sub>. Thus,</p>
<disp-formula id="E4"><mml:math id="M4"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The population of quarantine humans (<italic>Q</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)) is generated by the progression of exposed humans to the quarantine compartment at a rate, &#x003C3;. This population also decreases with the progression of quarantine individuals to the susceptible and infectious compartments. The quarantined humans without symptoms after the incubation period return to the susceptible class at a rate, &#x003B3;, while those with symptoms are isolated for treatment and are progressed to the infected class at a rate, &#x003B1;. This gives,</p>
<disp-formula id="E5"><mml:math id="M5"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The population of infectious humans (<italic>I</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)) is formed by the progression of exposed and quarantine humans to the infectious compartment at the rates, &#x003C4; and &#x003B1;, respectively. Also, this population decreases through the recovery of the infected humans at the rate, &#x003C9;, and disease-induced death rate, &#x003B4;. The infected humans comprise quarantine individuals that develop symptoms and are under treatment and exposed humans who miss the quarantine strategy within the population. This gives,</p>
<disp-formula id="E6"><mml:math id="M6"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The population of recovered humans is generated by the recovery of infectious humans at the rate, &#x003C9;, and reduces by the natural death at the rate, &#x003BC;<sub><italic>H</italic></sub>, so that</p>
<disp-formula id="E7"><mml:math id="M7"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>2.2. Dynamics of the rodents</title>
<p>The susceptible rodents class, <italic>S</italic><sub><italic>R</italic></sub>(<italic>t</italic>), is recruited at a constant rate, &#x0039B;<sub><italic>R</italic></sub>, and is decreased through acquiring infection following substantial contact with infectious rodents at a rate, &#x003BB;<sub><italic>R</italic></sub>, where,</p>
<disp-formula id="E8"><mml:math id="M8"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>with &#x003B2;<sub>4</sub> as the transmission rate from infectious rodents to susceptible rodents. It is possible that the susceptible rodents can be infected <italic>via</italic> interaction with the infected environment. However, this is not considered in this work as the main focus of this study is solely on human interaction with the infected environment. Natural mortality occurs in all rodent compartments at a rate, &#x003BC;<sub><italic>R</italic></sub>. This yields,</p>
<disp-formula id="E9"><mml:math id="M9"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The population of infectious rodents, <italic>I</italic><sub><italic>R</italic></sub>(<italic>t</italic>), is generated <italic>via</italic> interaction between the susceptible rodents, (<italic>S</italic><sub><italic>R</italic></sub>(<italic>t</italic>)), and infected rodents, (<italic>I</italic><sub><italic>R</italic></sub>(<italic>t</italic>)), at the rate, &#x003BB;<sub><italic>R</italic></sub>. This population decreases by a natural death at a rate, &#x003BC;<sub><italic>R</italic></sub>. Hence,</p>
<disp-formula id="E10"><mml:math id="M10"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>2.3. The dynamics of the MPXV concentration within the environment</title>
<p>The concentration of MPXV within the environment is due to the shedding of the virus by infected humans and rodents in the environment, and this contributes to the force of infection, &#x003BB;<sub><italic>H</italic></sub>. There are a number of options in the literature regarding the choice of incidence functions for virus or pathogen interaction in the environment, Hethcote [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>], Berge et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>], and Tian et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>]. For example, Berge et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>] showed that the mass action incidence is used for the interaction of Ebola virus in the environment. This study followed Tian and Wang [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>]&#x00027;s approach to cholera infection and formulated the incidence function for the concentration of MPXV in the environment. This is due to the indirect transmission of MPXV that occurs in a saturated manner (how long the virus survives in the environment) and this takes the form</p>
<disp-formula id="E11"><mml:math id="M11"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The concentration of MPXV in the environment is generated when the infected humans and rodents shed the virus in the environment at the rates, &#x003C1;<sub>1</sub>and&#x003C1;<sub>2</sub>, respectively. It is reduced by the decay rate of MPXV in the environment at a rate, &#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub>. Hence,</p>
<disp-formula id="E12"><mml:math id="M12"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Thus, the full system of equations for the transmission dynamics of the MPX disease is given by the following nonlinear system of differential equations, and it is presented graphically in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>:</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>Figure 1</label>
<caption><p>Model flow diagram for the environmental transmission dynamics of Monkeypox (MPX) infection.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-08-1061546-g0001.tif"/>
</fig>
<disp-formula id="E13"><label>(1)</label><mml:math id="M13"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E14"><label>(2)</label><mml:math id="M14"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E15"><label>(3)</label><mml:math id="M15"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E16"><label>(4)</label><mml:math id="M16"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E17"><label>(5)</label><mml:math id="M17"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E18"><label>(6)</label><mml:math id="M18"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E19"><label>(7)</label><mml:math id="M19"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E20"><label>(8)</label><mml:math id="M20"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E21"><label>(9)</label><mml:math id="M21"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>All state variables are described in <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref> and are subjected to initial conditions:</p>
<table-wrap position="float" id="T1">
<label>Table 1</label>
<caption><p>Description of state variables.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Parameters</bold></th>
<th valign="top" align="left"><bold>Description</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>S</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)</td>
<td valign="top" align="left">Susceptible Individuals at risk of infection at any time, t</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>V</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)</td>
<td valign="top" align="left">Vaccinated individuals at any time, t</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>E</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)</td>
<td valign="top" align="left">Exposed individuals but not infectious at any time, t</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>Q</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)</td>
<td valign="top" align="left">Quarantine individuals at any time, t</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>I</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)</td>
<td valign="top" align="left">Infected individuals at any time, t</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>R</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>)</td>
<td valign="top" align="left">Recovered individuals at any time, t</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>S</italic><sub><italic>R</italic></sub>(<italic>t</italic>)</td>
<td valign="top" align="left">Susceptible rodents at any time, t</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>I</italic><sub><italic>R</italic></sub>(<italic>t</italic>)</td>
<td valign="top" align="left">Infected rodents at any time, t</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>B</italic>(<italic>t</italic>)</td>
<td valign="top" align="left">Environmental contamination at any time, t</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<disp-formula id="E22"><mml:math id="M22"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Also, all the parameters of the MPX model (Equations 1&#x02013;9) are assumed to be non-negative and are presented in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>.</p>
<table-wrap position="float" id="T2">
<label>Table 2</label>
<caption><p>Parameter estimation for numerical simulation.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Parameter</bold></th>
<th valign="top" align="left"><bold>Description</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Value</bold>,</th>
<th valign="top" align="center"><bold>Source</bold></th>
</tr>
<tr>
<th/>
<th/>
<th valign="top" align="center"><bold>Day<sup>&#x02212;1</sup></bold></th>
<th/>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x0039B;<sub><italic>H</italic></sub></td>
<td valign="top" align="left">Recruitment rate of susceptible humans</td>
<td valign="top" align="center">800</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003D5;</td>
<td valign="top" align="left">Loss of vaccine-acquired immunity rate</td>
<td valign="top" align="center">0.095</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B3;</td>
<td valign="top" align="left">Progression rate from quarantine to susceptible</td>
<td valign="top" align="center">2.0</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003F5;</td>
<td valign="top" align="left">Vaccination rate</td>
<td valign="top" align="center">0.1 &#x02212; 1</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C4;</td>
<td valign="top" align="left">Progression rate from exposed to infectious</td>
<td valign="top" align="center">0.2</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C3;</td>
<td valign="top" align="left">Quarantine rate</td>
<td valign="top" align="center">2.0</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B1;</td>
<td valign="top" align="left">Progression rate from quarantine to infectious</td>
<td valign="top" align="center">0.52</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003BC;<sub><italic>H</italic></sub></td>
<td valign="top" align="left">Human natural death rate</td>
<td valign="top" align="center">0.2</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B4;</td>
<td valign="top" align="left">Monkeypox-induced death rate</td>
<td valign="top" align="center">0.1</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C9;</td>
<td valign="top" align="left">Human recovery rate</td>
<td valign="top" align="center">0.83 &#x02212; 0.93</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B39">39</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B40">40</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B2;<sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="left">Human to human contact rate</td>
<td valign="top" align="center">0.000063</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B41">41</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B2;<sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="left">Rodent to human contact rate</td>
<td valign="top" align="center">0.00025</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B41">41</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B2;<sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="left">Environmental transmission rate</td>
<td valign="top" align="center">0.01</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B2;<sub>4</sub></td>
<td valign="top" align="left">Rodent to rodent contact rate</td>
<td valign="top" align="center">0.27</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B41">41</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>K</italic></td>
<td valign="top" align="left">Concentration of the disease pathogen in the environment</td>
<td valign="top" align="center">500</td>
<td valign="top" align="left">Assumed</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub></td>
<td valign="top" align="left">Decay rate of monkeypox virus in the environment</td>
<td valign="top" align="center">0.003</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C1;<sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="left">Shedding rate of infectious individuals to the environment</td>
<td valign="top" align="center">0.04</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C1;<sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="left">Shedding rate of infectious rodents to the environment</td>
<td valign="top" align="center">0.02</td>
<td valign="top" align="left">Assumed</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x0039B;<sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="left">Recruitment rate of susceptible rodent</td>
<td valign="top" align="center">0.2</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003BC;<sub><italic>R</italic></sub></td>
<td valign="top" align="left">Rodent natural death rate</td>
<td valign="top" align="center">0.3</td>
<td valign="top" align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B42">42</xref>]</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<title>3. Mathematical analysis of model properties</title>
<p>In this section, we quantitatively determined the characteristic properties of the model constituted by establishing the system feasible region and positivity of the system solutions.</p>
<sec>
<title>3.1. Feasible region</title>
<p>We show that the model system (Equations 1&#x02013;9) is well-posed by stating and proving the following theorem;</p>
<p><bold>Theorem 3.1.</bold> <italic>The MPX model (Equations 1&#x02013;9) is a dynamical system that has a biologically feasible region given as</italic></p>
<disp-formula id="E23"><mml:math id="M23"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='true'>&#x0007B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Proof: For non-negative initial conditions, the model system (Equations 1&#x02013;9) possesses at all time, <italic>t</italic> &#x02265; 0, a unique non-negative solution that lies in the region, &#x003A9;. Following the approaches of Busenberg and Cooke [<xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>] and Stuart and Humphries [<xref ref-type="bibr" rid="B25">25</xref>], we add the first six equations of the system (Equations 1&#x02013;6) such that</p>
<disp-formula id="E24"><mml:math id="M24"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x021D2;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Applying Gronwall&#x00027;s inequality implies that</p>
<disp-formula id="E25"><mml:math id="M25"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;for&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>N</italic><sub><italic>H</italic></sub>(0) is the initial condition of the human population, <italic>N</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>).</p>
<p>Also, by adding the seventh and eighth Equations, we obtain</p>
<disp-formula id="E26"><mml:math id="M26"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which by similar approach yields</p>
<disp-formula id="E27"><mml:math id="M27"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">&#x000A0;&#x000A0;for&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>With <italic>I</italic><sub><italic>H</italic></sub> &#x02264; <italic>N</italic><sub><italic>H</italic></sub> and <italic>I</italic><sub><italic>R</italic></sub> &#x02264; <italic>N</italic><sub><italic>R</italic></sub>, we have from the last equation of the system (Equation 9) that</p>
<disp-formula id="E28"><mml:math id="M28"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which by Gronwall&#x00027;s inequality leads to</p>
<disp-formula id="E29"><mml:math id="M29"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">&#x000A0;&#x000A0;for&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Using the well-known result in Theorem 2.1.5 of Stuart and Humphries [<xref ref-type="bibr" rid="B25">25</xref>], we conclude that the model system (Equations 1&#x02013;9) defines a dynamical system within the region, &#x003A9;.</p>
</sec>
<sec>
<title>3.2. Positivity of the system solutions</title>
<p>We show that all state variables of the MPX dynamics transmission model (Equations 1&#x02013;9) are non-negative at all time, <italic>t</italic> &#x0003E; 0, and this means that the model is epidemiologically significant and mathematically well-posed. We state and prove the following theorem:</p>
<p><bold>Theorem 3.2.</bold> <italic>Let the initial conditions</italic> <inline-formula><mml:math id="M30"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula><mml:math id="M31"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. <italic>Then, the solution set</italic> {<italic>S</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>V</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>E</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>Q</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>I</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>R</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>),</p>
<p><italic>S</italic><sub><italic>R</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>I</italic><sub><italic>R</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>B</italic>(<italic>t</italic>)} <italic>of the model system (Equations 1&#x02013;9) is non-negative for all t</italic> &#x0003E; 0.</p>
<p>Proof: Using the approach of Madubueze et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>], it follows from the first equation of the system (Equations 1&#x02013;9) that</p>
<disp-formula id="E30"><mml:math id="M32"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>such that</p>
<disp-formula id="E31"><mml:math id="M33"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Solving this equation gives</p>
<disp-formula id="E32"><mml:math id="M34"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>which is positive, given that <italic>S</italic><sub><italic>h</italic></sub>(0) is also positive. In the same way,</p>
<disp-formula id="E33"><mml:math id="M35"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x02265;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x02265;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x02265;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x02265;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x02265;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>It can also be shown for the rodent compartment and the MPX-contaminated environment compartment. This shows that the solution set {<italic>S</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>V</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>E</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>Q</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>I</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>R</italic><sub><italic>H</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>S</italic><sub><italic>R</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>I</italic><sub><italic>R</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>B</italic>(<italic>t</italic>)} is non-negative for all <italic>t</italic> &#x02265; 0 since exponential functions and initial solutions are non-negative.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<title>4. The stability analysis of the MPX model</title>
<p>This section presents the quantitative investigation of the model equilibrium states and their stability conditions.</p>
<sec>
<title>4.1. Monkeypox virus-free equilibrium state (MPXV-FE)</title>
<p>For the existence of an equilibrium state, we require that,</p>
<disp-formula id="E34"><mml:math id="M36"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which implies from the MPX model (Equations 1&#x02013;9) that</p>
<disp-formula id="E35"><label>(10)</label><mml:math id="M37"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>with</p>
<disp-formula id="E36"><mml:math id="M38"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and <inline-formula><mml:math id="M39"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Then, from Equation (10), the MPXV-FE for the model (Equations 1&#x02013;9) exists when there is no infection in the environment, human, and rodent host populations, and it is denoted by <italic>E</italic><sup>0</sup>. This implies that there is no infection and thus, no recovery at MPXV-FE, i.e.,</p>
<disp-formula id="E37"><mml:math id="M40"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Then, we have,</p>
<disp-formula id="E38"><mml:math id="M41"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E39"><label>(11)</label><mml:math id="M42"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E40"><label>(12)</label><mml:math id="M43"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;and&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>It is clear from Equation (11) that there is no infection within the human and rodent populations. Now, with the introduction of MPX into the population, it is necessary to investigate the pattern of transmission dynamics. This process invariably requires the computation of the basic reproduction number, which is denoted by <inline-formula><mml:math id="M44"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula></p>
</sec>
<sec>
<title>4.2. Basic reproduction number, <inline-formula><mml:math id="M45"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></title>
<p>The stability of the disease-free equilibrium, <italic>E</italic><sup>0</sup>, is governed and controlled by <inline-formula><mml:math id="M46"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, which is a crucial mathematical quantity that is considered paramount to the public health sector in the study of the epidemiology of infectious diseases. <inline-formula><mml:math id="M47"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is defined as the mean number of secondary infections produced by a single infectious human/rodent when introduced into a completely susceptible population, Diekmann et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>]. It is computed using the next-generation approach described by Diekmann et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>] with <italic>F</italic><sub><italic>i</italic></sub> as the rate of new infection and <italic>V</italic><sub><italic>i</italic></sub> as the rate of transitional terms in the compartment, <italic>i</italic>. Applying the approach to the MPX model (Equations 1&#x02013;9) yields</p>
<disp-formula id="E41"><mml:math id="M48"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E42"><label>(13)</label><mml:math id="M49"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>i</italic> &#x0003D; 1, &#x02026;, 5 is the number of infected compartments and</p>
<disp-formula id="E43"><label>(14)</label><mml:math id="M50"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">and</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Taking the partial derivatives of <italic>F</italic><sub><italic>i</italic></sub> and <italic>V</italic><sub><italic>i</italic></sub> with respect to the infection state variables, <italic>E</italic><sub><italic>H</italic></sub>, <italic>Q</italic><sub><italic>H</italic></sub>, <italic>I</italic><sub><italic>H</italic></sub>, <italic>I</italic><sub><italic>R</italic></sub>, and <italic>B</italic> at the MPXV-FE, <italic>E</italic><sup>0</sup> yield the Jacobian matrices</p>
<disp-formula id="E44"><mml:math id="M51"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E45"><label>(15)</label><mml:math id="M52"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>with <inline-formula><mml:math id="M53"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula><mml:math id="M54"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M55"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Hence, <italic>FV</italic><sup>&#x02212;1</sup> matrix, where <italic>V</italic><sup>&#x02212;1</sup> is the inverse matrix of <italic>V</italic>, is given by</p>
<disp-formula id="E46"><label>(16)</label><mml:math id="M56"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M57"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula><mml:math id="M58"><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M59"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Therefore, <inline-formula><mml:math id="M60"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> for the MPX model (Equations 1&#x02013;9) is the spectral radius of the matrix, <italic>FV</italic><sup>&#x02212;1</sup>, and it is given by</p>
<disp-formula id="E47"><mml:math id="M61"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M62"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M63"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>01</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>03</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>04</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> with</p>
<disp-formula id="E48"><mml:math id="M64"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>01</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>03</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;and&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>04</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Here, <italic>R</italic><sub>0<italic>R</italic></sub> and <italic>R</italic><sub>0<italic>H</italic></sub> are the reproduction numbers for rodent to rodent transmission and human-human and environment transmission respectively. The reproduction numbers <italic>R</italic><sub>01</sub> and <italic>R</italic><sub>02</sub> are for human-human transmission while <italic>R</italic><sub>03</sub> and <italic>R</italic><sub>04</sub> are reproduction numbers for human-environmental contact.</p>
<p>The biological insight by Diekmann et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>] indicates that the MPXV infection can be eliminated in both human and rodent host populations if <inline-formula><mml:math id="M65"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, while it can persist in both host populations when <inline-formula><mml:math id="M66"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec>
<title>4.3. Local stability of MPX-FE</title>
<p>The local stability of the MPX-FE state, <italic>E</italic><sup>0</sup>, of the model (Equations 1&#x02013;9) is established in terms of <inline-formula><mml:math id="M67"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> by determining the eigenvalues of linearized Jacobian matrix, <italic>J</italic>(<italic>E</italic><sup>0</sup>), that is evaluated at <italic>E</italic><sup>0</sup>.</p>
<p><bold>Theorem 4.1.</bold> <italic>The monkeypox-free equilibrium, E</italic><sup>0</sup>, <italic>of model system (Equations 1&#x02013;9) is locally asymptotically stable if</italic> <inline-formula><mml:math id="M68"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <italic>otherwise it is unstable</italic>.</p>
<p>Proof: To prove the local stability of the MPXV-FE, <italic>E</italic><sup>0</sup>, we show that the Jacobian matrix, <italic>J</italic>(<italic>E</italic><sup>0</sup>), of the model system (1&#x02013;9) at <italic>E</italic><sup>0</sup> has negative eigenvalues. The Jacobian matrix, <italic>J</italic>(<italic>E</italic><sup>0</sup>), is given by</p>
<disp-formula id="E49"><label>(17)</label><mml:math id="M69"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The eigenvalues of <italic>J</italic>(<italic>E</italic><sup>0</sup>) are &#x02212;&#x003BC;<sub><italic>R</italic></sub>, &#x003B2;<sub>4</sub> &#x02212; &#x003BC;<sub><italic>R</italic></sub>, and &#x02212;&#x003BC;<sub><italic>H</italic></sub> and the solutions of the 6th-degree polynomial that is given by</p>
<disp-formula id="E50"><label>(18)</label><mml:math id="M70"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Here, the coefficients <italic>D</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>i</italic> &#x0003D; 0, 1, 2, &#x02026;, 5) are defined in terms of reproduction numbers, <inline-formula><mml:math id="M71"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>01</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>03</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M72"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>04</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and <italic>R</italic><sub>0<italic>H</italic></sub> as</p>
<disp-formula id="E51"><mml:math id="M73"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>04</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>01</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>04</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>01</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>04</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;and</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Using the Routh-Hurwitz criteria in Kim et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>] and conditions in Heffernan et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B28">28</xref>] that if the inequalities</p>
<disp-formula id="E52"><mml:math id="M74"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>are satisfied, then the polynomial (Equation 18) has negative real part solutions. This is true provided <inline-formula><mml:math id="M75"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Hence, the MPXV-FE, <italic>E</italic><sup>0</sup>, is locally asymptotically stable if <inline-formula><mml:math id="M76"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, since &#x003B2;<sub>4</sub> &#x02212; &#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub> &#x0003D; &#x003BC;<sub><italic>R</italic></sub>(<italic>R</italic><sub>0<italic>R</italic></sub> &#x02212; 1) and <italic>R</italic><sub>0<italic>H</italic></sub> &#x0003D; <italic>R</italic><sub>01</sub> &#x0002B; <italic>R</italic><sub>02</sub> &#x0002B; <italic>R</italic><sub>03</sub> &#x0002B; <italic>R</italic><sub>04</sub>, otherwise it is unstable when <inline-formula><mml:math id="M77"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Theorem (3) means that the MPXV will be eradicated in the population provided <italic>R</italic><sub>0</sub> &#x0003C; 1.</p>
</sec>
<sec>
<title>4.4. Existence of endemic equilibrium (EE) states</title>
<p>The model (Equations 1&#x02013;9) achieves the endemic equilibrium state when the monkeypox disease persists within the population that is when at least one of the infected state variables of the system (Equations 1&#x02013;9) is not equal to zero. There are two endemic equilibria, namely the infected-rodent-free endemic equilibrium (IRF-EE) and the coexistence endemic equilibrium (CO-EE). Solving simultaneously the rodent compartments of the system (Equation 9) yields <inline-formula><mml:math id="M78"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> for IRF-EE and <inline-formula><mml:math id="M79"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>, for CO-EE.</p>
<sec>
<title>4.4.1. Infected rodent-free endemic equilibrium</title>
<p><bold>Theorem 4.2.</bold> <italic>There exists a unique IRF-EE when</italic> <inline-formula><mml:math id="M80"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> <italic>for the model system (Equations 1&#x02013;9)</italic>.</p>
<p>Proof: Solving simultaneously the human host and environmental compartments of the Equation (10) in terms of <inline-formula><mml:math id="M81"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="M82"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, we have IRF-EE, <inline-formula><mml:math id="M83"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,0, <italic>B</italic><sup>&#x0002A;</sup>)</p>
<p>where</p>
<disp-formula id="E53"><label>(19)</label><mml:math id="M84"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">and</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>with <inline-formula><mml:math id="M85"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M86"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> as the solution of</p>
<disp-formula id="E54"><label>(20)</label><mml:math id="M87"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>such that</p>
<disp-formula id="E55"><label>(21)</label><mml:math id="M88"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>01</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>03</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>04</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E56"><label>(22)</label><mml:math id="M89"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and <italic>f</italic><sub>1</sub><italic>f</italic><sub>2</sub> &#x02212; &#x003B3;&#x003C3; &#x0003E; 0.</p>
<p>Here, <inline-formula><mml:math id="M90"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> corresponds to the MPX disease-FE, <italic>E</italic><sup>0</sup>, in Equation (11) while the positive solution of Equation (20), <inline-formula><mml:math id="M91"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> represents IRF-EE, <inline-formula><mml:math id="M92"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, of the model system (Equations 1&#x02013;9) and hence <inline-formula><mml:math id="M93"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> provided <inline-formula><mml:math id="M94"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> This gives a forward bifurcation at <inline-formula><mml:math id="M95"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> in the absence of infected rodents and it showed graphically in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>.</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>Figure 2</label>
<caption><p>Forward bifurcation plot for the transmission dynamics of the MPX infection at the human-human and environment reproduction number (<inline-formula><mml:math id="M96"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>) = 1.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-08-1061546-g0002.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec>
<title>4.4.2. Coexistence endemic equilibrium state</title>
<p>The coexistence endemic equilibrium state of model system (Equations 1&#x02013;9) occurs when <inline-formula><mml:math id="M97"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>, and it is denoted as <inline-formula><mml:math id="M98"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Solving simultaneously the human host, rodent host, and environmental compartments at equilibrium state in terms of <inline-formula><mml:math id="M99"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="M100"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> we obtain the polynomial</p>
<disp-formula id="E57"><label>(23)</label><mml:math id="M101"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E58"><label>(24)</label><mml:math id="M102"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>01</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>03</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>04</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>q</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>01</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>with</p>
<disp-formula id="E59"><label>(25)</label><mml:math id="M103"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;and</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Note that the state variables of co-existence equilibrium, <inline-formula><mml:math id="M105"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">and</mml:mtext></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> are defined in Equation (19) with <inline-formula><mml:math id="M106"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> in Equation (20) as <inline-formula><mml:math id="M107"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> in Equation (23).</p>
<p><bold>Theorem 4.3.</bold> <italic>For the monkeypox model (Equations 1&#x02013;9), there exists a positive unique CO-EE when</italic> <inline-formula><mml:math id="M108"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <italic>and it exhibits a backward bifurcation at</italic> <inline-formula><mml:math id="M109"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> <italic>if</italic> <inline-formula><mml:math id="M110"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula><mml:math id="M111"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> <italic>or</italic> <inline-formula><mml:math id="M112"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula><mml:math id="M113"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <italic>otherwise a backward bifurcation does not exist when</italic> <inline-formula><mml:math id="M114"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula><mml:math id="M115"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula></p>
<p>Proof: The number of positive roots of Equation (23) is determined by the signs of its coefficients using Descartes&#x00027; rule of signs. If <inline-formula><mml:math id="M116"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, it implies that the coefficients, <inline-formula><mml:math id="M117"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M118"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> The signs of <inline-formula><mml:math id="M119"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M120"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are determined by <inline-formula><mml:math id="M121"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> such that when <inline-formula><mml:math id="M122"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math id="M123"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, Equation (23) has a unique positive equilibrium. Hence, a positive CO-EE, <inline-formula><mml:math id="M124"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>O</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, exists if <inline-formula><mml:math id="M125"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula></p>
<p>Furthermore, when <inline-formula><mml:math id="M126"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is &#x0003C; 1, <inline-formula><mml:math id="M127"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M128"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> with the assumption that <italic>Q</italic> &#x0003E; 0. The signs of <inline-formula><mml:math id="M129"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M130"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are determined using Descartes rule of signs such that if <inline-formula><mml:math id="M131"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M132"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math id="M133"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M134"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, two EE exist for <inline-formula><mml:math id="M135"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> &#x0003C; 1. However, when <inline-formula><mml:math id="M136"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M137"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> no positive endemic equilibrium exists for <inline-formula><mml:math id="M138"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Therefore, the MPX model (Equation 18) has two positive equilibria that coexist with MPXV-FE, <italic>E</italic><sup>0</sup>, when <inline-formula><mml:math id="M139"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> &#x0003C; 1 which implies the presence of backward bifurcation at <inline-formula><mml:math id="M140"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> The backward bifurcation plot for the MPX model (Equations 1&#x02013;9) at <inline-formula><mml:math id="M141"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> is displayed in <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref>. Note that the backward bifurcation exists only at <inline-formula><mml:math id="M142"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> which involves the coexistence of the two populations and their respective reproduction numbers.</p>
<fig id="F3" position="float">
<label>Figure 3</label>
<caption><p>Backward bifurcation plot for the transmission dynamics of the MPX infection at the rodent-rodent reproduction number (<inline-formula><mml:math id="M201"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>) = 1.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-08-1061546-g0003.tif"/>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec>
<title>4.5. Global stability of the equilibrium states</title>
<p>We present in this subsection, the global stability of the equilibrium states. To begin, we state the following notations.</p>
<p><bold>Lemma 4.4.</bold> <italic>From Bassey et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>] and Chien and Shateyi [<xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>], let A</italic> &#x0003E; 0 (&#x0003C; 0) <italic>be a real square matrix of order n. If A is symmetric positive (negative) definite, then all the eigenvalues of A have negative (positive) real parts if and only if there exists a matrix H</italic> &#x0003E; 0 <italic>such that</italic></p>
<disp-formula id="E61"><mml:math id="M143"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Lemma 4.5.</bold> <italic>Using the global stability theorem in Castillo-Chavez et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>], consider a disease model system written in the form</italic></p>
<disp-formula id="E62"><mml:math id="M144"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>with G(X</italic>, 0) &#x0003D; 0, <italic>where X</italic> &#x02208; <italic>R</italic><sup><italic>m</italic></sup> <italic>and Z</italic> &#x02208; <italic>R</italic><sup><italic>n</italic></sup> <italic>represent uninfected and infected sub-populations (compartments), respectively</italic>. <inline-formula><mml:math id="M145"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>denotes the disease-free equilibrium of the model</italic>.</p>
<p>Assuming that the following conditions hold:</p>
<list list-type="order">
<list-item><p><inline-formula><mml:math id="M146"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is globally asymptotically stable.</p></list-item>
<list-item><p><italic>G</italic>(<italic>X, Z</italic>) &#x0003D; <italic>AZ</italic> &#x02212; &#x0011C;(<italic>X, Z</italic>) with &#x0011C;(<italic>X, Z</italic>) &#x02265; 0 for all (<italic>X, Z</italic>) &#x02208; &#x003A9;, where Jacobian matrix <inline-formula><mml:math id="M147"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi></mml:math></inline-formula> is an <italic>M</italic>-matrix, whose off-diagonal elements are negative. Then, the disease-free equilibrium, DFE <inline-formula><mml:math id="M148"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is globally asymptotically stable if <italic>R</italic><sub>0</sub> &#x0003C; 1.</p></list-item>
</list>
<p><bold>Lemma 4.6.</bold> <italic>From Bassey and Atsu [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>] and Chien and Shateyi [<xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>], let</italic></p>
<p><inline-formula><mml:math id="M149"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>be a</italic> 2 &#x000D7; 2 <italic>matrix. Then, D is Voltera-Lyapunov stable if and only if d</italic><sub>11</sub> &#x0003C; 0, <italic>d</italic><sub>22</sub> &#x0003C; 0, <italic>and Det</italic>(<italic>D</italic>) &#x0003D; <italic>d</italic><sub>11</sub><italic>d</italic><sub>22</sub> &#x02212; <italic>d</italic><sub>12</sub><italic>d</italic><sub>21</sub> &#x0003E; 0.</p>
<p><bold>Definition 4.7.</bold> <italic>Using Bassey and Atsu [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>] and Chien and Shateyi [<xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>], a non-singular n</italic> &#x000D7; <italic>n matrix A is diagonally stable if there exists a positive diagonal n</italic> &#x000D7; <italic>n matrix M such that MA</italic> &#x0002B; <italic>A<sup>T</sup>M<sup>T</sup></italic> &#x0003E; 0.</p>
<sec>
<title>4.5.1. Global stability of monkeypox-free equilibrium</title>
<p>In this subsection, the comparison theorem by Castillo-Chavez et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>] is employed in the MPX disease model (Equation 9) to prove the global stability of MPXV-FE, <italic>E</italic><sup>0</sup>, since the model (Equation 9) exhibits forward bifurcation at <italic>R</italic><sub>0<italic>H</italic></sub> &#x0003D; 1 in the absence of infected rodents. Refer to Castillo-Chavez et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>] for the conditions and application of the comparison theorem.</p>
<p><bold>Theorem 4.8.</bold> <italic>Provided R</italic><sub>0<italic>H</italic></sub> &#x0003C; 1 <italic>and I<sub>R</sub></italic> &#x0003D; 0, <italic>the monkeypox-free equilibrium state,</italic></p>
<disp-formula id="E63"><mml:math id="M150"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>of the model (Equations 1&#x02013;9) is globally asymptotically stable, otherwise it is unstable when R<sub>0H</sub></italic> &#x0003E; 1.</p>
<p>Proof: Based on the first condition (i) of the comparison theorem, the uninfected compartments of the model (Equations 1&#x02013;9), can be written as</p>
<disp-formula id="E64"><label>(26)</label><mml:math id="M151"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E65"><mml:math id="M152"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>with <inline-formula><mml:math id="M153"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as the uninfected state variables (compartments) and all the infected variables (<italic>E</italic><sub><italic>H</italic></sub>, <italic>Q</italic><sub><italic>H</italic></sub>, <italic>I</italic><sub><italic>H</italic></sub>, <italic>I</italic><sub><italic>R</italic></sub>, <italic>B</italic>) are all zero. The Jacobian matrix of <italic>F</italic>(<italic>X</italic>, 0) is given as</p>
<disp-formula id="E66"><mml:math id="M154"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>System (Equation 26) is globally asymptotically stable when the eigenvalues of the Jacobian matrix, <italic>J</italic><sub><italic>F</italic>(<italic>X</italic>, 0)</sub>, are all negative real roots and the eigenvalues are &#x02212;&#x003BC;<sub><italic>H</italic></sub>, &#x02212;&#x003BC;<sub><italic>R</italic></sub> and the roots of</p>
<disp-formula id="E67"><label>(27)</label><mml:math id="M155"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Equation (27) has negative real roots by Hurwitz criteria if <italic>p</italic> &#x0002B; <italic>q</italic> &#x0003E; 0 and <italic>pq</italic> &#x02212; &#x003D5;&#x003B5; &#x0003E; 0 and these are true. Thus, the system (Equation 26) is globally asymptotically stable since the eigenvalues are negative.</p>
<p>By the second condition (ii), the infected compartments of the model (Equations 1&#x02013;9) can be written as</p>
<disp-formula id="E68"><label>(28)</label><mml:math id="M156"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>B</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0011C;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E69"><mml:math id="M157"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent='true'><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>with <inline-formula><mml:math id="M158"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">and</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as infected variables and <italic>F</italic>, <italic>V</italic>, <inline-formula><mml:math id="M159"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M160"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M161"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M162"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are defined in Section (4).</p>
<p>Here, it is clear that &#x0011C;(<italic>X, Z</italic>) &#x02265; 0 since</p>
<disp-formula id="E70"><mml:math id="M163"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and <inline-formula><mml:math id="M164"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> So, Equation (28) becomes</p>
<disp-formula id="E71"><mml:math id="M165"><mml:msup><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E72"><mml:math id="M166"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>with <inline-formula><mml:math id="M167"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M168"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M169"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M170"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> defined in Section (4). The dominant eigenvalues of <italic>F</italic>&#x02212;<italic>V</italic> are &#x003B2;<sub>4</sub>&#x02212;&#x003BC;<sub><italic>R</italic></sub> &#x0003D; &#x003BC;<sub><italic>R</italic></sub>(<italic>R</italic><sub>0<italic>R</italic></sub>&#x02212;1) and the solutions of the polynomial</p>
<disp-formula id="E73"><label>(29)</label><mml:math id="M171"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>C</italic><sub><italic>i</italic></sub>, <italic>i</italic> &#x0003D; 0, 1, &#x02026;, 4 are defined in terms of reproduction numbers as</p>
<disp-formula id="E74"><label>(30)</label><mml:math id="M172"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>01</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>04</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;and</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The roots of (29) are all negative real roots according to Routh-Hurwitz criteria and conditions in Heffernan et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B28">28</xref>] and this means that <italic>F</italic> &#x02212; <italic>V</italic> is <italic>M</italic>-matrix and satisfies the second condition of the comparison theorem. Thus, the MPXV-free equilibrium, <italic>E</italic><sup>0</sup>, of the model (Equations 1&#x02013;9) is globally asymptotically stable if <italic>R</italic><sub>0<italic>H</italic></sub> &#x0003C; 1, otherwise it is unstable. This implies that with regard to the number of people and animals that are initially infected, the MPX disease will be eliminated in the host populations provided <italic>R</italic><sub>0<italic>H</italic></sub> &#x0003C; 1 otherwise, it persists in the host populations if <italic>R</italic><sub>0<italic>H</italic></sub> &#x0003E; 1.</p>
</sec>
<sec>
<title>4.5.2. Global stability of IRF-EE</title>
<p>At infected rodent-free endemic equilibrium, <inline-formula><mml:math id="M173"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with assumption that <inline-formula><mml:math id="M174"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="M175"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> as <italic>t</italic> &#x02192; &#x0221E;, the system (Equations 1&#x02013;9) reduces to</p>
<disp-formula id="E75"><label>(31)</label><mml:math id="M176"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;and</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Using the Voltera-Lyapunov matrix theory and approach described in Chien and Shateyi [<xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>] and Zahedi and Kargar [<xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>], the global stability of IRF-EE is established by constructing a Lyapunov function and adopting Voltera- Lyapunov matrix conditions in Bassey and Atsu [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>]. We state the following theorem for global stability of IRF-EE, <inline-formula><mml:math id="M177"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, based on the biologically feasible region of the system given in Subsection [3.1], and the theorem is given as follows.</p>
<p><bold>Theorem 4.9.</bold> <italic>The global stability of IRF-EE</italic>, <inline-formula><mml:math id="M178"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <italic>holds if time derivative</italic> <inline-formula><mml:math id="M179"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <italic>where L is a Voltera-Lyapunov function defined for the reduced system (Equation 31) in the region</italic>, &#x003A9;.</p>
<p>Proof: We construct the Voltera-Lyapunov function, given by</p>
<disp-formula id="E76"><mml:math id="M180"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>a</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003E; 0, <italic>i</italic> &#x0003D; 1, 2, &#x02026;, 8 are constant parameters. Taking the time derivative of <italic>L</italic> along the trajectories of the system (Equation 31) yields</p>
<disp-formula id="E77"><label>(32)</label><mml:math id="M181"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Upon substituting system (Equation 31) into Equation (32) and simplifying at IRE-EE yields</p>
<disp-formula id="E78"><mml:math id="M182"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x00027;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Adding and subtracting <inline-formula><mml:math id="M183"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M184"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> into the first and third square brackets and simplifying gives</p>
<disp-formula id="E79"><mml:math id="M185"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x00027;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which can be written in matrix form as</p>
<disp-formula id="E80"><label>(33)</label><mml:math id="M186"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M187"><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>W</italic> &#x0003D; <italic>diag</italic>(<italic>a</italic><sub>1</sub>, <italic>a</italic><sub>2</sub>, <italic>a</italic><sub>3</sub>, &#x02026;, <italic>a</italic><sub>8</sub>) and</p>
<disp-formula id="E81"><label>(34)</label><mml:math id="M188"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>with <inline-formula><mml:math id="M190"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M191"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> We need to prove that matrix <italic>P</italic> is a Volterra-Lyapunov stable or &#x02212;<italic>P</italic> is a diagonally stable matrix. This will involve finding the inverse of matrix <italic>P</italic> that requires 48 sub-determinants of the matrix, <italic>P</italic>, which is difficult to compute manually. We, therefore, adopt the approach of Bassey and Atsu [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>] by stating the following Lemmas.</p>
<p><bold>Lemma 4.10.</bold> <italic>Let D</italic> &#x0003D; &#x02212;<italic>P, then D is a diagonal stable for the matrix P defined in Equation (34)</italic>.</p>
<p><bold>Lemma 4.11.</bold> <italic>If D is a diagonal matrix, then the inverse E</italic> &#x0003D; &#x02212;<italic>P</italic><sup>&#x02212;1</sup> <italic>is also a diagonal stable matrix</italic>.</p>
<p>We prove Lemmas 4 and 5 by solving the following Lemma.</p>
<p><bold>Lemma 4.12.</bold> <italic>Let D</italic> &#x0003D; [<italic>d</italic><sub><italic>ij</italic></sub>] <italic>be a non-singular</italic> 8 &#x000D7; 8 <italic>matrix and M</italic> &#x0003D; <italic>diag</italic>(<italic>m</italic><sub>1</sub>, <italic>m</italic><sub>2</sub>, &#x02026;, <italic>m</italic><sub>8</sub>) <italic>be a</italic> 8 &#x000D7; 8 <italic>positive diagonal matrix. Let E</italic> &#x0003D; <italic>D</italic><sup>&#x02212;1</sup>, <italic>then</italic> <inline-formula><mml:math id="M192"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x00112;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x00112;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula><mml:math id="M193"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> <italic>if d</italic><sub>88</sub> &#x0003E; 0 <italic>and m</italic><sub>8</sub> <italic>is chosen such that m</italic><sub>8</sub> &#x0003E; 0 <italic>yields MD</italic> &#x0002B; <italic>D</italic><sup><italic>T</italic></sup><italic>M</italic><sup><italic>T</italic></sup> &#x0003E; 0. <italic>Hence, the following theorem holds</italic>.</p>
<p>Note that &#x00112; is a 7 &#x000D7; 7 matrix obtained from <italic>E</italic> by deleting the last row and last column of matrix &#x02212;<italic>P</italic>.</p>
<p><bold>Theorem 4.13.</bold> <italic>The matrix P defined by Equation (34) is a Volterra-Lyapunov stable</italic>.</p>
<p>Proof: Since <italic>d</italic><sub>88</sub> &#x0003E; 0 from matrix <italic>D</italic> and Lemmas 5 and 6 are satisfied, there exists a positive 8 &#x000D7; 8 diagonal matrix such that</p>
<disp-formula id="E83"><mml:math id="M194"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></disp-formula>
<p>implies that <italic>WP</italic> &#x0002B; <italic>P</italic><sup><italic>T</italic></sup><italic>W</italic><sup><italic>T</italic></sup> &#x0003C; 0.</p>
<p>Thus, applying LaSalle&#x00027;s invariant principle, the global stability of IREE is stated as follows:</p>
<p><bold>Theorem 4.14.</bold> <italic>When R</italic><sub>0<italic>H</italic></sub> &#x0003E; 1, <italic>IRF-EE</italic>, <inline-formula><mml:math id="M195"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>of the model of Equations (1&#x02013;9) is globally asymptotically stable but unstable when R</italic><sub>0<italic>H</italic></sub> &#x0003C; 1.</p>
<p>Proof: By Theorem (4.13), <inline-formula><mml:math id="M196"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> whenever <inline-formula><mml:math id="M197"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <italic>E</italic><sup>0</sup> is not a set of measure zero. This implies that the largest invariant set in &#x003A9; is a singleton, <inline-formula><mml:math id="M198"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Therefore, by LaSalle&#x00027;s invariant principle, the IRF-EE, <inline-formula><mml:math id="M199"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, is globally asymptotically stable in &#x003A9; if <inline-formula><mml:math id="M200"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. This completes the proof.</p>
<p>For the global stability of the CO-EE, the same analytic approach for the global stability of IRF-EE may be applied.</p>
</sec>
</sec>
</sec>
<sec id="s5">
<title>5. Sensitivity analysis</title>
<p>Sensitivity analysis is an important tool used to measure the impact and contribution of each model parameter to the model output. We carried out sensitivity analysis on all parameters of <inline-formula><mml:math id="M202"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> to ascertain which parameter(s) have a great influence on either increasing or decreasing the magnitude of <inline-formula><mml:math id="M203"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> This in turn will reveal the biological significance of each parameter of <inline-formula><mml:math id="M204"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and this will enable public health practitioners and decision-makers to know the best intervention strategies to adopt in the prevention and control of MPXV in both host populations. <inline-formula><mml:math id="M205"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is considered for sensitivity analysis as it affects the human population and also involves many model parameters that make it easy to apply intervention strategies and know the impacts of many model parameters. The Latin hypercube sampling (LHS) scheme and partial rank correlation coefficient (PRCC) technique used by Blower and Dowlatabadi [<xref ref-type="bibr" rid="B33">33</xref>] and Rodrigues et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B34">34</xref>] are employed to determine the biological implication of each model parameter in relation to the disease threshold, <inline-formula><mml:math id="M206"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. For more detail on the method used in current research, refer to Rodrigues et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B34">34</xref>], Madubueze et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>], Chukwu et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B36">36</xref>], Chazuka et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>], and Njagarah et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>]. The signs of PRCCs indicate the degree of relationship each model parameter has with <inline-formula><mml:math id="M207"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. When the parameters with positive PRCC values increase, the value of <inline-formula><mml:math id="M208"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> also increased and thereby contribute to the spread of the MPX infection in the population. While the parameters with negative PRCC values will decrease the value of <inline-formula><mml:math id="M209"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> when they are increased and in turn will reduce the spread of the MPX epidemic.</p>
<p>The tornado plot of <xref ref-type="fig" rid="F4">Figure 4A</xref> displays a visual representation of PRCCs of the model parameters while <xref ref-type="table" rid="T3">Table 3</xref> presents the PRCCs of some model parameters and their corresponding <italic>p</italic>-values. It is observed from the plot (<xref ref-type="fig" rid="F4">Figure 4A</xref>) and <xref ref-type="table" rid="T3">Table 3</xref> that the environmental transmission rate, &#x003B2;<sub>3</sub>, the shedding rate of infectious individuals to the environment, &#x003C1;<sub>1</sub>, the quarantine rate, &#x003C3;, and the decay rate of MPXV within the environment, &#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub>, have relatively larger PRCC values. This means that these parameters have a significant impact on the transmission dynamics of the MPXV infection in the population. The parameters, &#x003B2;<sub>1</sub>, &#x003B2;<sub>3</sub>, &#x003B1;, and &#x003C1;<sub>1</sub>, have positive PRCC values and increasing them consequently increases the value of <inline-formula><mml:math id="M210"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, which in turn increase the spread of the MPXV infection in the population. On the other hand, the parameters &#x003C3;, &#x003C9;, &#x003F5;, and &#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub>, have negative PRCC values and increasing them will reduce the value of <inline-formula><mml:math id="M211"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and consequently halt the spread of MPXV in the population. For the box plot (<xref ref-type="fig" rid="F4">Figure 4B</xref>), it is revealed that the human-human and environment transmission reproduction number, <inline-formula><mml:math id="M212"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> is within the range [0.4538, 4.063] with a mean value of <inline-formula><mml:math id="M213"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>522</mml:mn></mml:math></inline-formula>. This indicates that there is a possibility of the MPXV infection outbreak in the population as currently witnessed globally, and <inline-formula><mml:math id="M214"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> implies that whenever an infected human is introduced into the wholly susceptible population, the MPXV infection will persist in the population.</p>
<fig id="F4" position="float">
<label>Figure 4</label>
<caption><p><bold>(A)</bold> Tornado plot of Partial Rank Correlation Coefficient (PRCC) values for some important parameters of <inline-formula><mml:math id="M215"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The parameter values (ranges) used are given in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>. <bold>(B)</bold> Box plot of <inline-formula><mml:math id="M216"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The parameter values (ranges) used are given in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-08-1061546-g0004.tif"/>
</fig>
<table-wrap position="float" id="T3">
<label>Table 3</label>
<caption><p>Parameter partial rank correlation coefficient (PRCC) significance (unadjusted <italic>p</italic>-values).</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Variable</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>PRCC</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>p</italic>-value</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Keep</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C3;</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.28031571</td>
<td valign="top" align="center">0.000000</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B1;</td>
<td valign="top" align="center">0.43517357</td>
<td valign="top" align="center">0.000000</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C9;</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.56723023</td>
<td valign="top" align="center">0.000000</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003F5;</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.27314380</td>
<td valign="top" align="center">0.000000</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B2;<sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.08206782</td>
<td valign="top" align="center">0.009653</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B2;<sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.76757805</td>
<td valign="top" align="center">0.000000</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.76662403</td>
<td valign="top" align="center">0.000000</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C1;<sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.78240955</td>
<td valign="top" align="center">0.000000</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Furthermore, the Monte Carlo simulations of the most sensitivity parameters are displayed as scatter plots in <xref ref-type="fig" rid="F5">Figure 5</xref>. They show how the most sensitivity parameters are affecting <inline-formula><mml:math id="M217"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> positively or negatively. From <xref ref-type="fig" rid="F5">Figure 5</xref>, the parameters, &#x003B2;<sub>3</sub>, &#x003C9;, &#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub>, and &#x003C1;<sub>1</sub>, have a strong force to reckon with in the transmission dynamics of the MPXV infection and should be targeted by public health practitioners and decision-makers in order to curtail the MPX infection in the population.</p>
<fig id="F5" position="float">
<label>Figure 5</label>
<caption><p>Monte Carlo simulations for the most sensitive parameters of the model generated using the parameter values in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-08-1061546-g0005.tif"/>
</fig>
<p>The pairwise PRCC comparison of some model parameters whose <italic>p</italic>-values are less than 0.05 is presented in <xref ref-type="table" rid="T4">Tables 4</xref>, <xref ref-type="table" rid="T5">5</xref>. The pairwise PRCC comparison is carried out to determine which of the compared parameter processes are different. <xref ref-type="table" rid="T4">Table 4</xref> is for unadjusted <italic>p</italic>-values while <xref ref-type="table" rid="T5">Table 5</xref> is for false discovery rate (FDR) adjusted <italic>p</italic>-values. In <xref ref-type="table" rid="T4">Tables 4</xref>, <xref ref-type="table" rid="T5">5</xref>, the compared pair of significant parameters that are less than 0.05 means that they are significantly different (TRUE) otherwise they are not different (FALSE). We notice that the pairs &#x003C3; &#x02212; &#x003F5; and &#x003B2;<sub>3</sub> &#x02212; &#x003C1;<sub>1</sub> are not significantly different in both <xref ref-type="table" rid="T4">Tables 4</xref>, <xref ref-type="table" rid="T5">5</xref>. This is further shown in <xref ref-type="table" rid="T6">Table 6</xref> that all the most sensitive compared pairs are significantly different, except the pairs &#x003C3; &#x02212; &#x003F5; and &#x003B2;<sub>3</sub> &#x02212; &#x003C1;<sub>1</sub>. The pair &#x003B2;<sub>3</sub> &#x02212; &#x003C1;<sub>1</sub> is related as they contribute to the environmental transmission that aggravates the spread of MPX infection. Meanwhile, the pair &#x003C3; &#x02212; &#x003F5; is not related as &#x003C3; is the quarantine rate and &#x003F5; is the vaccination rate but their processes are significant to halt the spread of MPX infection. The impacts of insignificant pairs (&#x003C3; &#x02212; &#x003F5; and &#x003B2;<sub>3</sub> &#x02212; &#x003C1;<sub>1</sub>) on <inline-formula><mml:math id="M218"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are displayed in <xref ref-type="fig" rid="F6">Figures 6A,C</xref>.</p>
<table-wrap position="float" id="T4">
<label>Table 4</label>
<caption><p>Pairwise PRCC comparison (unadjusted <italic>P</italic>-values).</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th/>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003C3;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003B1;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003C9;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003F5;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003B2;<sub>1</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003B2;<sub>3</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003C1;<sub>1</sub></bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C3;</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">2.665E-15</td>
<td valign="top" align="center">0.8628</td>
<td valign="top" align="center">2.22E-16</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B1;</td>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C9;</td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">6.661E-16</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">2.22E-16</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003F5;</td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">6.661E-16</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B2;<sub>1</sub></td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B2;<sub>3</sub></td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0.4236</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub></td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C1;<sub>1</sub></td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap position="float" id="T5">
<label>Table 5</label>
<caption><p>Pairwise PRCC comparisons (FDR adjusted <italic>P</italic>-values).</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th/>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003C3;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003B1;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003C9;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003F5;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003B2;<sub>1</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003B2;<sub>3</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003C1;<sub>1</sub></bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C3;</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">2.87E-15</td>
<td valign="top" align="center">0.8628</td>
<td valign="top" align="center">2.703E-16</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B1;</td>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C9;</td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">7.46E-16</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">2.703E-16</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003F5;</td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">7.46E-16</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B2;<sub>1</sub></td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B2;<sub>3</sub></td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="center">0.4236</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub></td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C1;<sub>1</sub></td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap position="float" id="T6">
<label>Table 6</label>
<caption><p>Parameters different after FDR adjustment.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th/>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003C3;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003B1;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003C9;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003F5;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003B2;<sub>1</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003B2;<sub>3</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003C1;<sub>1</sub></bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C3;</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">FALSE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B1;</td>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C9;</td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003F5;</td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B2;<sub>1</sub></td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B2;<sub>3</sub></td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
<td valign="top" align="center">FALSE</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub></td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">TRUE</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C1;<sub>1</sub></td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<fig id="F6" position="float">
<label>Figure 6</label>
<caption><p><bold>(A)</bold> Three-dimensional plot depicting the relationship between <inline-formula><mml:math id="M224"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and environmental transmission rate (&#x003B2;<sub>3</sub>), infected human shedding rate (&#x003C1;<sub>1</sub>), and <inline-formula><mml:math id="M225"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The plot shows the sensitivity of the <inline-formula><mml:math id="M226"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> to the changes (variation) of the parameters &#x003B2;<sub>3</sub> and &#x003C1;<sub>1</sub>. <bold>(B)</bold> Three-dimensional plot depicting the relationship between the decay rate of MPXV in the environment (&#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub>), &#x003C1;<sub>1</sub> and <inline-formula><mml:math id="M227"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The graph shows the sensitivity of the <inline-formula><mml:math id="M228"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> to the changes (variation) of the parameters &#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub> and &#x003C1;. <bold>(C)</bold> Three-dimensional plot depicting the relationship between quarantine rate (&#x003C3;), &#x003F5;, and <inline-formula><mml:math id="M229"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The graph shows the sensitivity of the <inline-formula><mml:math id="M230"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> to the changes (variation) of the parameters &#x003C3; and &#x003F5;. The parameter values used are given in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-08-1061546-g0006.tif"/>
</fig>
<p><xref ref-type="fig" rid="F6">Figure 6A</xref> depicts that the value of <inline-formula><mml:math id="M219"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> increases as the environmental transmission rate (&#x003B2;<sub>3</sub>) and infectious human shedding rate (&#x003C1;<sub>1</sub>) increase and when they are close to 0, when <inline-formula><mml:math id="M220"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, it means there is a high degree of sensitivity of these parameters to <inline-formula><mml:math id="M221"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. This implies that the MPXV infection can be eliminated in the population if susceptible humans avoid contact with MPX-contaminated environment while the infected humans stop shedding the infection within the environment. In the absence (or very low level) of &#x003C1;<sub>1</sub>, <inline-formula><mml:math id="M222"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> provided that the decay rate of the contaminated environment (&#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub>) keeps increasing (<xref ref-type="fig" rid="F6">Figure 6B</xref>). This implies that the more the monkeypox-contaminated environment is cleaned and the shedding rate of infectious individuals in the environment is reduced (keeping at a very low level), the more the monkeypox infection will be eradicated within the population. <xref ref-type="fig" rid="F6">Figure 6C</xref> shows that increasing the vaccination and quarantine rates (&#x003F5;and&#x003C3;) reduces the value of <inline-formula><mml:math id="M223"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Thus, this implies that the MPXV infection will be curtailed within the human population if more susceptible humans are vaccinated and exposed humans are quarantined.</p>
</sec>
<sec id="s6">
<title>6. Numerical simulations</title>
<p>Numerical simulations for the model system (1&#x02013;9) are performed using MATLAB ODE45 solver and the parameter values used are in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>, except where they are stated otherwise. The simulations illustrate and support the analytical results already established in Section 4. The following initial conditions, <italic>S</italic><sub><italic>H</italic></sub>(0) &#x0003D; 8000, <italic>V</italic><sub><italic>H</italic></sub>(0) &#x0003D; 5000, <italic>E</italic><sub><italic>H</italic></sub>(0) &#x0003D; 300, <italic>Q</italic><sub><italic>H</italic></sub>(0) &#x0003D; 100, <italic>I</italic><sub><italic>H</italic></sub>(0) &#x0003D; 50, <italic>R</italic><sub><italic>H</italic></sub>(0) &#x0003D; 0, <italic>S</italic><sub><italic>R</italic></sub>(0) &#x0003D; 3000, <italic>I</italic><sub><italic>R</italic></sub>(0) &#x0003D; 100, and <italic>B</italic>(0) &#x0003D; 50 are used for the simulations. <xref ref-type="fig" rid="F7">Figure 7</xref> demonstrates the impacts of the most sensitive parameters. This is based on the result of sensitivity analysis. <xref ref-type="fig" rid="F7">Figure 7A</xref> illustrates the effect of the decay rate of MPXV in the environment, &#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub>, on the infected human population. From <xref ref-type="fig" rid="F7">Figure 7A</xref>, as the value of &#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub> increases from 0.003 to 1, <inline-formula><mml:math id="M231"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> reduces from 1.6487(for&#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub> &#x0003D; 0.003) to 0.005(for&#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub> &#x0003D; 1.0), respectively. This indicates that increasing the decay rate of MPXV in the environment will drastically reduce the number of infected humans in the population and this supports the scatter plot in <xref ref-type="fig" rid="F5">Figure 5</xref>. From <xref ref-type="fig" rid="F7">Figure 7B</xref>, we observe that the more infected humans shed the infection in the environment, the more people get infected and this may lead to an endemic situation of MPXV in the population. The dynamics of the infected human population when varying environmental transmission rate (&#x003B2;<sub>3</sub>), is shown in <xref ref-type="fig" rid="F7">Figure 7C</xref>. We noticed that as &#x003B2;<sub>3</sub> increases from 0.001 to 0.5, it increases the value of <inline-formula><mml:math id="M232"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> from 0.1649 to 82.4364, which leads to an increase in the number of infected humans in the population. In particular, when &#x003B2;<sub>3</sub> is 0.001 (or close to zero), <inline-formula><mml:math id="M233"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, and this consequently results in the elimination of the MPXV infection in the population after the first 150 days. This reveals that susceptible humans contract the MPXV disease more when they have frequent contact with MPXV contaminated environment. On the other hand, <xref ref-type="fig" rid="F7">Figure 7D</xref> presents the effect of quarantining the exposed humans in the population. We observe that as the quarantine rate (&#x003C3;) is increasing from 0.02 to 2.0, it reduces value of <inline-formula><mml:math id="M234"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> from 5.1072 to 1.6487. It initially drops the number of infected humans to below 50 before shooting up after 10 days and reduces again after 45 days which leads to the persistence and spread of MPXV in the human population as <inline-formula><mml:math id="M235"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>. This reveals that quarantine intervention alone cannot halt the spread of MPXV within the population but it can be complemented with other interventions to achieve complete eradication of MPXV in the population.</p>
<fig id="F7" position="float">
<label>Figure 7</label>
<caption><p>Simulation results showing <bold>(A)</bold> the effect of &#x003BC;<sub><italic>B</italic></sub> on the infected human population, <bold>(B)</bold> the effect of &#x003C1;<sub>1</sub> on the infected human population, <bold>(C)</bold> the effect of &#x003B2;<sub>3</sub> on the infected human population, <bold>(D)</bold> the effect of quarantine rate (&#x003C3;) on the infected human population, and <bold>(E)</bold> the combined effect of &#x003C3; and the environmental transmission rate &#x003B2;<sub>3</sub> on the infected human population. The parameter values used are given in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-08-1061546-g0007.tif"/>
</fig>
<p>This study is in agreement and consistent with the results of Somma et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>] and Emeka et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>] that quarantine (isolation) can only reduce the MPXV disease transmission but does not eliminate the infection within the population. Furthermore, the combined effect of quarantine rate (&#x003C3;) and environmental transmission rate (&#x003B2;<sub>3</sub>) is considered in <xref ref-type="fig" rid="F7">Figure 7E</xref>. It shows that in the absence of the environmental transmission rate (&#x003B2;<sub>3</sub> &#x0003D; 0) for any quarantine rate (&#x003C3; &#x0003D; 0, or&#x003C3; &#x0003D; 2.0), the number of infected humans reduces rapidly to 0 after 100 days leading to a monkeypox-free population. Whereas, whenever there is environment transmission rate (&#x003B2;<sub>3</sub> &#x0003D; 0.01) for any rate of quarantine, (&#x003C3; &#x0003D; 0, or&#x003C3; &#x0003D; 2.0), the number of infected humans increases in the population which is more in the absence of quarantine intervention (&#x003C3; &#x0003D; 0). The implication of <xref ref-type="fig" rid="F7">Figure 7E</xref> is that a MPX-free population can be achieved if there is no contact with MPX contaminated environment.</p>
</sec>
<sec sec-type="conclusions" id="s7">
<title>7. Conclusion</title>
<p>An epidemiological model for the transmission dynamics of the MPX disease is formulated and rigorously analyzed for human and rodent populations. Using the next-generation approach, we computed <inline-formula><mml:math id="M236"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> that results in two <italic>R</italic><sub>0</sub> for the two host populations, namely <inline-formula><mml:math id="M237"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M238"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The local and global stabilities of the MPXV-FE are established in terms of <inline-formula><mml:math id="M239"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The formulated model exhibits three equilibria, namely MPXV-FE, IRF-EE, and CO-EE. The global stability of the IRF-EE is proved using the Volterra-Lyapunov matrix theory. Furthermore, sensitivity analysis of <inline-formula><mml:math id="M240"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is performed using the LHS/PRCC techniques to examine the model parameters with the greatest impact on <inline-formula><mml:math id="M241"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The results from the sensitivity analysis indicated that the environmental parameters (environmental transmission rate, decay rate of MPXV in the environment, and infected humans shedding rate) played an important role in the spread of the MPX disease among host populations. This is further supported by numerical simulations and the results revealed that quarantine intervention should be complemented by other interventions to curtail the spread of the MPX disease in the population. It also suggests that health care practitioners and policy-makers should focus more on how to increase the environmental decay rate of the monkeypox virus, as well as, reduce the environmental transmission rate and the shedding rate of infectious individuals into the environment. Since it is very difficult to control the rodent population, we observed from our study that the best way to prevent, mitigate, and control the MPX disease is to avoid contact with infected humans and the monkeypox contaminated environment. This is done through educating the human population about the disease, observing personal hygiene, sterilization of medical equipment, and wearing personal protective equipment (PPE) when treating an infected human and promoting vaccination against the MPX infection in highly endemic areas of the MPX infection as an additional intervention measure.</p>
<p>There are some limitations to our studies. One of them is using real-life data to estimate the parameters of the model rather than sourcing the parameter values from existing literature on the dynamics of the MPX disease. Second, the climate change effect is not considered in this study even though it possibly affects the rodent population.</p>
<p>The formulated model may be extended by incorporating the interaction between susceptible rodents and the environment using half saturation function and a logistic growth function of the pathogens in the environment. It may also subdivide the infected humans into mildly infected humans, symptomatically infected humans, and isolated humans. The optimal control analysis of the formulated model in the presence of different intervention strategies may be considered for future work.</p>
</sec>
<sec sec-type="data-availability" id="s8">
<title>Data availability statement</title>
<p>The original contributions presented in the study are included in the article/supplementary material, further inquiries can be directed to the corresponding author.</p>
</sec>
<sec id="s9">
<title>Author contributions</title>
<p>CM, IO, and GN contributed to conception and model formulation of the study. CM, IO, GN, and ZC contributed to the analysis and write-up of sections of the manuscript. All authors contributed to manuscript revision, read, and approved the final version of the manuscript.</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="conf1">
<title>Conflict of interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s10">
<title>Publisher&#x00027;s note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
</body>
<back>
<ack><p>The authors would like to thank their respective universities for their support toward this manuscript.</p>
</ack>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<label>1.</label>
<citation citation-type="web"><person-group person-group-type="author"><collab>WHO. Monkeypox. WHO</collab></person-group> (<year>2022</year>). Available from: Available online at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://www.who.int/en/news-room/fact-sheets/detail/monkeypox">https://www.who.int/en/news-room/fact-sheets/detail/monkeypox</ext-link></citation>
</ref>
<ref id="B2">
<label>2.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Jezek</surname> <given-names>Z</given-names></name> <name><surname>Szczeniowski</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Paluku</surname> <given-names>K</given-names></name> <name><surname>Mutombo</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Grab</surname> <given-names>B</given-names></name></person-group>. <article-title>Human monkeypox: confusion with chickenpox</article-title>. <source>Acta Trop</source>. (<year>1988</year>) <volume>45</volume>:<fpage>297</fpage>&#x02013;<lpage>307</lpage>.<pub-id pub-id-type="pmid">2907258</pub-id></citation></ref>
<ref id="B3">
<label>3.</label>
<citation citation-type="web"><person-group person-group-type="author"><collab>CDC2. Monkeypox Q &#x00026; A: What You Need to Know About Monkeypox. CDC</collab></person-group> (<year>2022</year>). Available from: Available online at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://www.who.int/europe/news/item/10-06-2022-monkeypox-q-a&#x02013;what-you-need-to-know-about-monkeypox">https://www.who.int/europe/news/item/10-06-2022-monkeypox-q-a&#x02013;what-you-need-to-know-about-monkeypox</ext-link></citation>
</ref>
<ref id="B4">
<label>4.</label>
<citation citation-type="web"><person-group person-group-type="author"><collab>CDC. Monkeypox Signs and Symptoms. CDC</collab></person-group> (<year>2022</year>). Available from: Available online at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://www.cdc.gov/poxvirus/monkeypox/">https://www.cdc.gov/poxvirus/monkeypox/</ext-link></citation>
</ref>
<ref id="B5">
<label>5.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Nolen</surname> <given-names>LD</given-names></name> <name><surname>Osadebe</surname> <given-names>L</given-names></name> <name><surname>Katomba</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Likofata</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Mukadi</surname> <given-names>D</given-names></name> <name><surname>Monroe</surname> <given-names>B</given-names></name> <etal/></person-group>. <article-title>Extended human-to-human transmission during a monkeypox outbreak in the Democratic Republic of the Congo</article-title>. <source>Emerg Infect Dis</source>. (<year>2016</year>) <volume>22</volume>:<fpage>1014</fpage>&#x02013;<lpage>21</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3201/eid2206.150579</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">27191380</pub-id></citation></ref>
<ref id="B6">
<label>6.</label>
<citation citation-type="web"><person-group person-group-type="author"><collab>NCDC. Update on Monkeypox (MPX) in Nigeria, Epi-week: 23, June 12 2022. NCDC</collab></person-group> (<year>2022</year>). Available from: Available online at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://ncdc.gov.ng/diseases/sitreps/?cat=8&#x00026;name=An%20Update%20of%20Monkeypox%20Outbreak%20in%20Nigeria">https://ncdc.gov.ng/diseases/sitreps/?cat=8&#x00026;name=An%20Update%20of%20Monkeypox%20Outbreak%20in%20Nigeria</ext-link></citation>
</ref>
<ref id="B7">
<label>7.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Alakunle</surname> <given-names>E</given-names></name> <name><surname>Moens</surname> <given-names>U</given-names></name> <name><surname>Nchinda</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>Okeke</surname> <given-names>MI</given-names></name></person-group>. <article-title>Monkeypox virus in Nigeria: infection biology, epidemiology, and evolution</article-title>. <source>Viruses</source>. (<year>2020</year>) <volume>12</volume>:<fpage>1257</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/v12111257</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">33167496</pub-id></citation></ref>
<ref id="B8">
<label>8.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Somma</surname> <given-names>SA</given-names></name> <name><surname>Akinwande</surname> <given-names>NI</given-names></name> <name><surname>Chado</surname> <given-names>UD</given-names></name></person-group>. <article-title>A mathematical model of monkey pox virus transmission dynamics</article-title>. <source>Ife J Sci</source>. (<year>2019</year>) <volume>21</volume>:<fpage>195</fpage>&#x02013;<lpage>204</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.4314/ijs.v21i1.17</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B9">
<label>9.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fowotade</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Fasuyi</surname> <given-names>TO</given-names></name> <name><surname>Bakare</surname> <given-names>RA</given-names></name></person-group>. <article-title>Re-emergence of monkeypox in Nigeria: a cause for concern and public enlightenment</article-title>. <source>Afr J Clin Exp Microbiol</source>. (<year>2018</year>) <volume>19</volume>:<fpage>307</fpage>&#x02013;<lpage>13</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.4314/ajcem.v19i4.9</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B10">
<label>10.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Madubueze</surname> <given-names>CE</given-names></name> <name><surname>Dachollom</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Onwubuya</surname> <given-names>IO</given-names></name></person-group>. <article-title>Controlling the spread of COVID-19: optimal control analysis</article-title>. <source>Comput Math Methods Med</source>. (<year>2020</year>) <volume>2020</volume>:<fpage>6862516</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1101/2020.06.08.20125393</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">32963585</pub-id></citation></ref>
<ref id="B11">
<label>11.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ogunmiloro</surname> <given-names>OM</given-names></name></person-group>. <article-title>Modeling the dynamics of the consequences of demographic disparities in the transmission of Lassa fever disease in Nigeria</article-title>. <source>Earth Syst Environ</source>. (<year>2022</year>) <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s40808-022-01522-3.</pub-id> [Epub ahead of print].</citation>
</ref>
<ref id="B12">
<label>12.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lasisi</surname> <given-names>NO</given-names></name> <name><surname>Akinwande</surname> <given-names>NI</given-names></name> <name><surname>Oguntolu</surname> <given-names>FA</given-names></name></person-group>. <article-title>Development and exploration of a mathematical model for transmission of monkey-pox disease in humans</article-title>. <source>Math Models Eng</source>. (<year>2020</year>) <volume>6</volume>:<fpage>23</fpage>&#x02013;<lpage>33</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.21595/mme.2019.21234</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B13">
<label>13.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Usman</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Adamu</surname> <given-names>II</given-names></name></person-group>. <article-title>Modeling the transmission dynamics of the monkeypox virus infection with treatment and vaccination interventions</article-title>. <source>J Appl Math Phys</source>. (<year>2017</year>) <volume>5</volume>:<fpage>2335</fpage>&#x02013;<lpage>53</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.4236/jamp.2017.512191</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B14">
<label>14.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Emeka</surname> <given-names>PC</given-names></name> <name><surname>Ounorah</surname> <given-names>MO</given-names></name> <name><surname>Eguda</surname> <given-names>FY</given-names></name> <name><surname>Babangida</surname> <given-names>BG</given-names></name></person-group>. <article-title>Mathematical model for monkeypox virus transmission dynamics</article-title>. <source>Epidemiology (Sunnyvale)</source>. (<year>2018</year>) <volume>8</volume>:<fpage>348</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.4172/2161-1165.1000348</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B15">
<label>15.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Peter</surname> <given-names>OJ</given-names></name> <name><surname>Kumar</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Kumari</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Oguntolu</surname> <given-names>FA</given-names></name> <name><surname>Oshinubi</surname> <given-names>K</given-names></name> <name><surname>Musa</surname> <given-names>R</given-names></name></person-group>. <article-title>Transmission dynamics of Monkeypox virus: a mathematical modelling approach</article-title>. <source>Model Earth Syst Environ</source>. (<year>2022</year>) <volume>8</volume>:<fpage>3423</fpage>&#x02013;<lpage>34</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s40808-021-01313-2</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">34667829</pub-id></citation></ref>
<ref id="B16">
<label>16.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Keeling</surname> <given-names>MJ</given-names></name> <name><surname>Rohani</surname> <given-names>P</given-names></name></person-group>. <article-title>Controlling infectious diseases</article-title>. In: <source>Modeling Infectious Diseases in Humans and Animals</source>. <publisher-loc>Princeton, NJ</publisher-loc>: <publisher-name>Princeton University Press</publisher-name> (<year>2011</year>). p. <fpage>291</fpage>&#x02013;<lpage>336</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B17">
<label>17.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ogunmiloro</surname> <given-names>OM</given-names></name></person-group>. <article-title>Mathematical analysis and approximate solution of a fractional order caputo fascioliasis disease model</article-title>. <source>Chaos Solit Fractals</source>. (<year>2021</year>) <volume>146</volume>:<fpage>110851</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.chaos.2021.110851</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B18">
<label>18.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Martcheva</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <source>An Introduction to Mathematical Epidemiology. Vol. 61</source>. <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2015</year>).</citation>
</ref>
<ref id="B19">
<label>19.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Marennikova</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>&#x00160;eluhina</surname> <given-names>E</given-names></name></person-group>. <article-title>Susceptibility of some rodent species to monkeypox virus, and course of the infection</article-title>. <source>Bull World Health Organ</source>. (<year>1976</year>) <volume>53</volume>:<fpage>13</fpage>&#x02013;<lpage>20</lpage>.<pub-id pub-id-type="pmid">183908</pub-id></citation></ref>
<ref id="B20">
<label>20.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Je&#x0017E;ek</surname> <given-names>Z</given-names></name> <name><surname>Szczeniowski</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Paluku</surname> <given-names>K</given-names></name> <name><surname>Mutombo</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <article-title>Human monkeypox: clinical features of 282 patients</article-title>. <source>J Infect Dis</source>. (<year>1987</year>) <volume>156</volume>:<fpage>293</fpage>&#x02013;<lpage>8</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1093/infdis/156.2.293</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">3036967</pub-id></citation></ref>
<ref id="B21">
<label>21.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hethcote</surname> <given-names>HW</given-names></name></person-group>. <article-title>The mathematics of infectious diseases</article-title>. <source>SIAM Rev</source>. (<year>2000</year>) <volume>42</volume>:<fpage>599</fpage>&#x02013;<lpage>653</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/S0036144500371907</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B22">
<label>22.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Berge</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Chapwanya</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Lubuma</surname> <given-names>JS</given-names></name> <name><surname>Terefe</surname> <given-names>Y</given-names></name></person-group>. <article-title>A mathematical model for Ebola epidemic with self-protection measures</article-title>. <source>J Biol Syst</source>. (<year>2018</year>) <volume>26</volume>:<fpage>107</fpage>&#x02013;<lpage>31</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S0218339018500067</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B23">
<label>23.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Tian</surname> <given-names>JP</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Global stability for cholera epidemic models</article-title>. <source>Math Biosci</source>. (<year>2011</year>) <volume>232</volume>:<fpage>31</fpage>&#x02013;<lpage>41</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.mbs.2011.04.001</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">21513717</pub-id></citation></ref>
<ref id="B24">
<label>24.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Busenberg</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Cooke</surname> <given-names>K</given-names></name></person-group>. <source>Vertically Transmitted Diseases: Models and Dynamics. Vol. 23</source>. <publisher-loc>Heidelberg</publisher-loc>: <publisher-name>Springer Berlin, Heidelberg</publisher-name> (<year>2012</year>).</citation>
</ref>
<ref id="B25">
<label>25.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Stuart</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Humphries</surname> <given-names>AR</given-names></name></person-group>. <source>Dynamical Systems and Numerical Analysis</source>. <publisher-loc>England</publisher-loc>: <publisher-name>Cambridge University Press</publisher-name> (<year>1998</year>).</citation>
</ref>
<ref id="B26">
<label>26.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Diekmann</surname> <given-names>O</given-names></name> <name><surname>Heesterbeek</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Roberts</surname> <given-names>MG</given-names></name></person-group>. <article-title>The construction of next-generation matrices for compartmental epidemic models</article-title>. <source>J R Soc Interface</source>. (<year>2010</year>) <volume>7</volume>:<fpage>873</fpage>&#x02013;<lpage>85</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1098/rsif.2009.0386</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">19892718</pub-id></citation></ref>
<ref id="B27">
<label>27.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kim</surname> <given-names>JH</given-names></name> <name><surname>Su</surname> <given-names>W</given-names></name> <name><surname>Song</surname> <given-names>YJ</given-names></name></person-group>. <article-title>On stability of a polynomial</article-title>. <source>J Appl Math Inf</source>. (<year>2018</year>) <volume>36</volume>:<fpage>231</fpage>&#x02013;<lpage>36</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.14317/jami.2018.231</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B28">
<label>28.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Heffernan</surname> <given-names>JM</given-names></name> <name><surname>Smith</surname> <given-names>RJ</given-names></name> <name><surname>Wahl</surname> <given-names>LM</given-names></name></person-group>. <article-title>Perspectives on the basic reproductive ratio</article-title>. <source>J R Soc Interface</source>. (<year>2005</year>) <volume>2</volume>:<fpage>281</fpage>&#x02013;<lpage>93</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1098/rsif.2005.0042</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">16849186</pub-id></citation></ref>
<ref id="B29">
<label>29.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bassey</surname> <given-names>BE</given-names></name> <name><surname>Atsu</surname> <given-names>JU</given-names></name></person-group>. <article-title>Global stability analysis of the role of multi-therapies and non-pharmaceutical treatment protocols for COVID-19 pandemic</article-title>. <source>Chaos Solit Fractals</source>. (<year>2021</year>) <volume>143</volume>:<fpage>110574</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.chaos.2020.110574</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">33519116</pub-id></citation></ref>
<ref id="B30">
<label>30.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chien</surname> <given-names>F</given-names></name> <name><surname>Shateyi</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Volterra-Lyapunov stability analysis of the solutions of babesiosis disease model</article-title>. <source>Symmetry</source>. (<year>2021</year>) <volume>13</volume>:<fpage>1272</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/sym13071272</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B31">
<label>31.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Castillo-Chavez</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Blower</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Van den Driessche</surname> <given-names>P</given-names></name> <name><surname>Kirschner</surname> <given-names>D</given-names></name> <name><surname>Yakubu</surname> <given-names>AA</given-names></name></person-group>. <source>Mathematical Approaches for Emerging and Reemerging Infectious Diseases: Models, Methods, and Theory</source>. <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2002</year>).</citation>
</ref>
<ref id="B32">
<label>32.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zahedi</surname> <given-names>MS</given-names></name> <name><surname>Kargar</surname> <given-names>NS</given-names></name></person-group>. <article-title>The Volterra-Lyapunov matrix theory for global stability analysis of a model of the HIV/AIDS</article-title>. <source>Int J Biomath</source>. (<year>2017</year>) <volume>10</volume>:<fpage>1750002</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S1793524517500024</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B33">
<label>33.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Blower</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Dowlatabadi</surname> <given-names>H</given-names></name></person-group>. <article-title>Sensitivity and uncertainty analysis of complex models of disease transmission: an HIV model, as an example</article-title>. <source>Int Stat Rev</source>. (<year>1994</year>) <volume>62</volume>:<fpage>229</fpage>&#x02013;<lpage>43</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.2307/1403510</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B34">
<label>34.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Rodrigues</surname> <given-names>HS</given-names></name> <name><surname>Monteiro</surname> <given-names>MTT</given-names></name> <name><surname>Torres</surname> <given-names>DF</given-names></name></person-group>. <article-title>Sensitivity analysis in a dengue epidemiological model</article-title>. <source>Conf Papers Math</source>. (<year>2013</year>) <volume>2013</volume>:<fpage>721406</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/2013/721406</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B35">
<label>35.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Madubueze</surname> <given-names>CE</given-names></name> <name><surname>Chazuka</surname> <given-names>Z</given-names></name> <name><surname>Onwubuya</surname> <given-names>I</given-names></name> <name><surname>Chukwu</surname> <given-names>W</given-names></name> <name><surname>Chukwu</surname> <given-names>C</given-names></name></person-group>. <article-title>On the mathematical modelling of Schistosomiasis transmission dynamics with heterogeneous intermediate host</article-title>. <source>Front Appl Math Stat</source>. (<year>2022</year>) <volume>8</volume>:<fpage>1020161</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fams.2022.1020161</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">33536054</pub-id></citation></ref>
<ref id="B36">
<label>36.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chukwu</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Juga</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Chazuka</surname> <given-names>Z</given-names></name> <name><surname>Mushanyu</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Mathematical analysis and sensitivity assessment of HIV/AIDS-Listeriosis co-infection dynamics</article-title>. <source>Int J Appl Comput Math</source>. (<year>2022</year>) <volume>8</volume>:<fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>21</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s40819-022-01458-3</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">25974346</pub-id></citation></ref>
<ref id="B37">
<label>37.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chazuka</surname> <given-names>Z</given-names></name> <name><surname>Moremedi</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>Rapoo</surname> <given-names>E</given-names></name></person-group>. <article-title>In-Host Dynamics of the Human Papillomavirus (HPV) in the Presence of Immune Response</article-title>. In: <source>International Symposium on Mathematical and Computational Biology</source>. <publisher-loc>Cham</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2020</year>). p. <fpage>79</fpage>&#x02013;<lpage>97</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B38">
<label>38.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Njagarah</surname> <given-names>JB</given-names></name> <name><surname>Nyabadza</surname> <given-names>F</given-names></name> <name><surname>Kgosimore</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Hui</surname> <given-names>C</given-names></name></person-group>. <article-title>Significance of antiviral therapy and CTL-mediated immune response in containing hepatitis B and C virus infection</article-title>. <source>Appl Math Comput</source>. (<year>2021</year>) <volume>397</volume>:<fpage>125926</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.amc.2020.125926</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B39">
<label>39.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Di Giulio</surname> <given-names>DB</given-names></name> <name><surname>Eckburg</surname> <given-names>PB</given-names></name></person-group>. <article-title>Human monkeypox: an emerging zoonosis</article-title>. <source>Lancet Infect Dis</source>. (<year>2004</year>) <volume>4</volume>:<fpage>15</fpage>&#x02013;<lpage>25</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S1473-3099(03)00856-9</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">14720564</pub-id></citation></ref>
<ref id="B40">
<label>40.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bhunu</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Garira</surname> <given-names>W</given-names></name> <name><surname>Magombedze</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Mathematical analysis of a two strain HIV/AIDS model with antiretroviral treatment</article-title>. <source>Acta Biotheor</source>. (<year>2009</year>) <volume>57</volume>:<fpage>361</fpage>&#x02013;<lpage>81</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10441-009-9080-2</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">19357968</pub-id></citation></ref>
<ref id="B41">
<label>41.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bhunu</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Mushayabasa</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Modelling the transmission dynamics of pox-like infections</article-title>. <source>IAENG Int J Appl Math</source>. (<year>2011</year>) <volume>41</volume>:<fpage>141</fpage>&#x02013;<lpage>9</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B42">
<label>42.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Odom</surname> <given-names>MR</given-names></name> <name><surname>Hendrickson</surname> <given-names>RC</given-names></name> <name><surname>Lefkowitz</surname> <given-names>EJ</given-names></name></person-group>. <article-title>Poxvirus protein evolution: family wide assessment of possible horizontal gene transfer events</article-title>. <source>Virus Res</source>. (<year>2009</year>) <volume>144</volume>:<fpage>233</fpage>&#x02013;<lpage>49</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.virusres.2009.05.006</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">19464330</pub-id></citation></ref>
</ref-list>
</back>
</article>