基于社会分工的流行病动力学建模与仿真研究
发布时间：2021-01-11 23:42
疫情预测是流行病防控体系中的重要一环,准确建立流行病演化动力学模型具有十分重要的意义。针对现有流行病建模方法中鲜有考虑群体中的社会分工问题,拟将整个群体划分为普通居民、社会服务人员和一线医务工作人员等三个子群,基于异质均匀混合理论,利用子群邻接矩阵表示个体间的接触关系,建立了流行病传播与演化的延时动力学模型。仿真结果表明,本文方法更符合实际情况,可为流行病动力学建模与仿真提供一种有效手段,对武汉疫情做了动力学建模与仿真分析。
【文章来源】：系统仿真学报. 2020,32(05)北大核心
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
本文方法普通居民子群收敛图(武汉)Fig.17Convergencegraphofpopulation(Wuhan)
第32卷第5期Vol.32No.52020年5月李海滨:基于社会分工的流行病动力学建模与仿真研究May,2020http:∥www.china-simulation.com7553.2仿真计算由于本文模型不考虑外来输入输出的影响，所以适合于仿真武汉封城之后的疫情传播动力学过程。以封城之日1月23日作为仿真计算的起点，此时官方发布的累积确诊病例为5641人[18]。根据平均潜伏期7天左右的事实，将1月24日至1月29日6天内发病确诊总人数4211人作为普通子群潜伏态初值，其他各态人数均假设为0。按照表7、表8参数利用流行病时延动力学方程式(8)进行建模与仿真。子群各态的收敛过程如图17~19所示，稳定解见表9。结合表7度分布及总人口数，将各态百分比转化为实际人数列于表10。图17本文方法普通居民子群收敛图(武汉)Fig.17Convergencegraphofpopulation(Wuhan)图18本文方法社会服务子群收敛图(武汉)Fig.18Convergencegraphofservicesubgroup(Wuhan)图19本文方法医务子群收敛图(武汉)Fig.19Convergencegraphofmedicalsubgroup(Wuhan)表9武汉疫情仿真结果的稳态解(1)Tab.9Steady-statesolutionofepidemicsituationsimulationinWuhan(1)子群名称状态本文方法普通居民S0.9878R0.0112D0.0010社会管理与服务S0.8450R0.1427D0.0123医务人员S0.0019R0.9194D0.0787表10武汉疫情累积确诊和病死人数的仿真结果(1)Tab.10SimulationresultsofcumulativeconfirmedepidemicsituationanddeathtollinWuhan(1)子群名称状态本文方法普通居民累积确诊11.892累积病死9750社会管理与服务累积确诊26133累积病死2074医务人员累积确诊84142累积病死6637合计累积确
第32卷第5期系统仿真学报Vol.32No.52020年5月JournalofSystemSimulationMay,2020http:∥www.china-simulation.com750图1弱防护本文方法居民子群收敛图Fig.1Convergencegraphofpopulationsubgroupwithweakprotection(N)图2弱防护本文方法服务子群收敛图Fig.2Convergencegraphofservicesubgroupwithweakprotection(N)图3弱防护本文方法医务子群收敛图Fig.3Convergencegraphofmedicalsubgroupwithweakprotection(N)图4弱防护传统方法居民子群收敛图Fig.4Convergencegraphofpopulationsubgroupwithweakprotection(T)图5弱防护传统方法服务子群收敛图Fig.5Convergencegraphofservicesubgroupwithweakprotection(T)图6弱防护传统方法医务子群收敛图Fig.6Convergencegraphofmedicalsubgroupwithweakprotection(T)
【参考文献】：
期刊论文
[1]中西医结合治疗新型冠状病毒肺炎重症患者的回顾性临床研究[J]. 杨倩,孙勤国,江波,徐鸿婕,罗蒙,谢萍,黄威,丛泽伟. 中草药. 2020(08)
[2]用离散随机模型研究湖北新冠肺炎COVID-19流行病动力学特征[J]. 石耀霖,程惠红,黄禄渊,任天翔. 中国科学院大学学报. 2020(02)
[3]新型冠状病毒肺炎的流行病学、临床治疗与疫情防控[J]. 栾荣生,王新,孙鑫,陈兴蜀,周涛,刘权辉,吕欣,吴先萍,谷冬晴,唐明霜,崔慧杰,单雪峰,欧阳净,张本,张伟,四川大学新型冠状病毒肺炎应急攻关研究项目组. 四川大学学报(医学版). 2020(02)
[4]修正SEIR传染病动力学模型应用于湖北省2019冠状病毒病（COVID-19）疫情预测和评估[J]. 曹盛力,冯沛华,时朋朋. 浙江大学学报(医学版). 2020(02)
[5]复杂网络上的流行病传播[J]. 阮中远. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2020(01)
博士论文
[1]几类流行病模型研究[D]. 张晴霞.电子科技大学 2015
本文编号：2971703
【文章来源】：系统仿真学报. 2020,32(05)北大核心
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
本文方法普通居民子群收敛图(武汉)Fig.17Convergencegraphofpopulation(Wuhan)
第32卷第5期Vol.32No.52020年5月李海滨:基于社会分工的流行病动力学建模与仿真研究May,2020http:∥www.china-simulation.com7553.2仿真计算由于本文模型不考虑外来输入输出的影响，所以适合于仿真武汉封城之后的疫情传播动力学过程。以封城之日1月23日作为仿真计算的起点，此时官方发布的累积确诊病例为5641人[18]。根据平均潜伏期7天左右的事实，将1月24日至1月29日6天内发病确诊总人数4211人作为普通子群潜伏态初值，其他各态人数均假设为0。按照表7、表8参数利用流行病时延动力学方程式(8)进行建模与仿真。子群各态的收敛过程如图17~19所示，稳定解见表9。结合表7度分布及总人口数，将各态百分比转化为实际人数列于表10。图17本文方法普通居民子群收敛图(武汉)Fig.17Convergencegraphofpopulation(Wuhan)图18本文方法社会服务子群收敛图(武汉)Fig.18Convergencegraphofservicesubgroup(Wuhan)图19本文方法医务子群收敛图(武汉)Fig.19Convergencegraphofmedicalsubgroup(Wuhan)表9武汉疫情仿真结果的稳态解(1)Tab.9Steady-statesolutionofepidemicsituationsimulationinWuhan(1)子群名称状态本文方法普通居民S0.9878R0.0112D0.0010社会管理与服务S0.8450R0.1427D0.0123医务人员S0.0019R0.9194D0.0787表10武汉疫情累积确诊和病死人数的仿真结果(1)Tab.10SimulationresultsofcumulativeconfirmedepidemicsituationanddeathtollinWuhan(1)子群名称状态本文方法普通居民累积确诊11.892累积病死9750社会管理与服务累积确诊26133累积病死2074医务人员累积确诊84142累积病死6637合计累积确
第32卷第5期系统仿真学报Vol.32No.52020年5月JournalofSystemSimulationMay,2020http:∥www.china-simulation.com750图1弱防护本文方法居民子群收敛图Fig.1Convergencegraphofpopulationsubgroupwithweakprotection(N)图2弱防护本文方法服务子群收敛图Fig.2Convergencegraphofservicesubgroupwithweakprotection(N)图3弱防护本文方法医务子群收敛图Fig.3Convergencegraphofmedicalsubgroupwithweakprotection(N)图4弱防护传统方法居民子群收敛图Fig.4Convergencegraphofpopulationsubgroupwithweakprotection(T)图5弱防护传统方法服务子群收敛图Fig.5Convergencegraphofservicesubgroupwithweakprotection(T)图6弱防护传统方法医务子群收敛图Fig.6Convergencegraphofmedicalsubgroupwithweakprotection(T)
【参考文献】：
期刊论文
[1]中西医结合治疗新型冠状病毒肺炎重症患者的回顾性临床研究[J]. 杨倩,孙勤国,江波,徐鸿婕,罗蒙,谢萍,黄威,丛泽伟. 中草药. 2020(08)
[2]用离散随机模型研究湖北新冠肺炎COVID-19流行病动力学特征[J]. 石耀霖,程惠红,黄禄渊,任天翔. 中国科学院大学学报. 2020(02)
[3]新型冠状病毒肺炎的流行病学、临床治疗与疫情防控[J]. 栾荣生,王新,孙鑫,陈兴蜀,周涛,刘权辉,吕欣,吴先萍,谷冬晴,唐明霜,崔慧杰,单雪峰,欧阳净,张本,张伟,四川大学新型冠状病毒肺炎应急攻关研究项目组. 四川大学学报(医学版). 2020(02)
[4]修正SEIR传染病动力学模型应用于湖北省2019冠状病毒病（COVID-19）疫情预测和评估[J]. 曹盛力,冯沛华,时朋朋. 浙江大学学报(医学版). 2020(02)
[5]复杂网络上的流行病传播[J]. 阮中远. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2020(01)
博士论文
[1]几类流行病模型研究[D]. 张晴霞.电子科技大学 2015
本文编号：2971703
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