Bab ini membahas landasan teori yang digunakan dalam penelitian, dimulai dengan definisi pneumonia sebagai penyakit ISPA yang disebabkan oleh mikroorganisme dan menjadi penyebab utama morbiditas dan mortalitas, terutama pada anak-anak dan lansia. Dijelaskan pula bahwa peningkatan polusi udara, khususnya PM2.5, berkorelasi dengan peningkatan kasus pneumonia. Selanjutnya, dipaparkan model kompartemen SISD sebagai model epidemiologi sederhana yang sesuai untuk dinamika pneumonia, di mana individu dapat terinfeksi kembali setelah sembuh. Kemudian, dijelaskan metode optimasi Nelder-Mead untuk mencari nilai minimum fungsi objektif tanpa turunan, serta algoritma Pruned Exact Linear Time (PELT) untuk menentukan titik perubahan (changepoint) dalam data deret waktu. Terakhir, dilakukan tinjauan pustaka terkait penggunaan model kompartemen dalam epidemiologi, metode estimasi parameter, dan penelitian sebelumnya mengenai hubungan antara polutan udara dan pneumonia, yang mengarah pada eksplorasi fungsi-fungsi parameter laju infeksi yang bergantung pada variabel polutan udara.