چکیده: چکیده در این پایان‌نامه، مدل‌های مختلفی از جمله SEIR و SEIUR با رویکردهای قطعه‌ای و کنترل بهینه برای شبیه‌سازی همه‌گیری کووید-۱۹ به‌کار گرفته شده‌اند. با استفاده از داده‌های واقعی از کشورهای آمریکا، سریلانکا، ایرلند، چین و کره جنوبی، پارامترهایی مانند نرخ انتقال، نرخ حذف و عدد تکثیر پایه برآورد شدند. در مدل SEIUR، یک بخش جدید برای افراد عفونی گزارش‌نشده در نظر گرفته شده است تا محدودیت مدل‌های کلاسیک برطرف شود. همچنین، از پارامترهای متغیر با زمان به‌جای پارامترهای ثابت و مدل‌سازی قطعه‌ای استفاده شده است که در آن بازه‌های زمانی براساس زمان اعمال سیاست‌های بهداشتی و مداخلات دولت تقسیم‌بندی می‌شوند. نتایج نشان می‌دهند که مدل‌های پویا با پارامترهای متغیر زمانی، دقت پیش‌بینی را به‌طور چشمگیر افزایش می‌دهند؛ به‌طوری‌که خطای مدل قطعه‌ای SEIUR در پیش‌بینی داده‌های آمریکا به کمتر از ۵ درصد رسیده و ضریب تعیین آن نزدیک به ۱ است. همچنین، مقایسه راهبردهای کنترل نشان می‌دهد که رویکرد سرکوب (اعمال حداکثر مداخلات از ابتدا) در مقایسه با تعدیل (کنترل تدریجی)، نه‌تنها مؤثرتر شهریور ۱۴۰۵ چکیده در این پایان‌نامه، مدل‌های مختلفی از جمله SEIR و SEIUR با رویکردهای قطعه‌ای و کنترل بهینه برای شبیه‌سازی همه‌گیری کووید-۱۹ به‌کار گرفته شده‌اند. با استفاده از داده‌های واقعی از کشورهای آمریکا، سریلانکا، ایرلند، چین و کره جنوبی، پارامترهایی مانند نرخ انتقال، نرخ حذف و عدد تکثیر پایه برآورد شدند. در مدل SEIUR، یک بخش جدید برای افراد عفونی گزارش‌نشده در نظر گرفته شده است تا محدودیت مدل‌های کلاسیک برطرف شود. همچنین، از پارامترهای متغیر با زمان به‌جای پارامترهای ثابت و مدل‌سازی قطعه‌ای استفاده شده است که در آن بازه‌های زمانی براساس زمان اعمال سیاست‌های بهداشتی و مداخلات دولت تقسیم‌بندی می‌شوند. نتایج نشان می‌دهند که مدل‌های پویا با پارامترهای متغیر زمانی، دقت پیش‌بینی را به‌طور چشمگیر افزایش می‌دهند؛ به‌طوری‌که خطای مدل قطعه‌ای SEIUR در پیش‌بینی داده‌های آمریکا به کمتر از ۵ درصد رسیده و ضریب تعیین آن نزدیک به ۱ است. همچنین، مقایسه راهبردهای کنترل نشان می‌دهد که رویکرد سرکوب (اعمال حداکثر مداخلات از ابتدا) در مقایسه با تعدیل (کنترل تدریجی)، نه‌تنها مؤثرتر است، بلکه هزینه اقتصادی کمتری نیز دارد و از فرسودگی سیستم بهداشتی جلوگیری می‌کند. در مدل کنترل بهینه ایران، مشخص شد که اعمال سریع و شدید مداخلات غیردارویی، تعداد مرگ‌ها را به‌میزان قابل‌توجهی کاهش می‌دهد و دوره اعمال محدودیت‌های شدید را کوتاه‌تر می‌کند. این پژوهش‌ها، مسیر تحول مدل‌های همه‌گیری را از فرم‌های کلاسیک و ایستا به سمت ساختارهای انعطاف‌پذیر، قطعه‌ای و داده‌محور ترسیم می‌کنند و نشان می‌دهند که ترکیب مدل‌سازی ریاضی با داده‌های واقعی و کنترل بهینه می‌تواند به تصمیم‌گیری بهتر در مدیریت بحران‌های بهداشتی منجر شود.