基于SIR模型的新型冠状病毒肺炎疫情预测及防控措施研究

发布时间：2021-01-26 18:20

　　2019年12月,我国爆发了新型冠状病毒肺炎这一重大疫情。此次疫情防控是对我国现代化治理水平和治理能力的重要检验,政府及社会各界展开了积极的防疫抗疫工作并取得了重大成果,但在疫情治理过程中也暴露出确诊标准过于严谨,社会部分人员防疫意识不足等问题。文章主要利用SIR模型分析了疫情发展历程,并针对防控疫情过程中暴露出的问题提出了一些对策和防控措施。 

【文章来源】：黔南民族师范学院学报. 2020,40(04)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

全国/湖北/非湖北新增确诊病例

SIR模型的预测精度主要取决于感染速度和移出速度的确定。感染速度计算可以通过易感者接触感染者的情况间接估计，易感者每日接触人次*患病率(患病率=感染人口/总人口)*接触感染率*易感者人数=感染速度。移出速度计算可以通过病程估计，在医院的治疗报告中显示，一般情况下，感染者4到5天病情变化会有显著区别，有的开始好转，其后再过12天左右慢慢痊愈，有些患者急剧恶化，走向死亡。本文假设平均病程为10天，一个感染者10天后痊愈或者死亡，痊愈后获得抗体不会被感染。那么感染者的移出速率为十分之一。0.1*感染者就是移出的速度。感染速度与移出速度设定后可以通过系统动力学实现疫情发展情况的模型估计，如图2所示。需要注意的是感染者人数并不一定等于确诊病例数，可能会出现瞒报和无症状感染者的现象，本文无法解决这个问题，在感染者人数的设定上约等于确诊病例数。如果有武汉市人口为900万(N=900万)，β=15/9亿，γ=0.1，则可以绘制出经典SIR模型的各类人群随时间变化图(图3)。由图3我们可以发现，即使在疫情爆发初期，疾病的发病率不高，但是会在20天左右后，患病人数会呈现几何式的增长。在保持现有医疗条件及隔离措施不变的情况下，疫情会在50天后到达峰值，感染者达到10万人。如果按1月8号疫情爆发初期计算，即在2月27日疫情出现拐点，120天后(即5月初)疫情基本消失。通过模型预测，我们可以计算出疫情的最终规模，相较于疫情结束后统计患病人数和死亡人数，前期疫情的预测更加重要，这有利于国家进行政策的制定，例如提前准备好满足10万人的医疗物质，确定隔离封路的时限等。

需要注意的是感染者人数并不一定等于确诊病例数，可能会出现瞒报和无症状感染者的现象，本文无法解决这个问题，在感染者人数的设定上约等于确诊病例数。如果有武汉市人口为900万(N=900万)，β=15/9亿，γ=0.1，则可以绘制出经典SIR模型的各类人群随时间变化图(图3)。由图3我们可以发现，即使在疫情爆发初期，疾病的发病率不高，但是会在20天左右后，患病人数会呈现几何式的增长。在保持现有医疗条件及隔离措施不变的情况下，疫情会在50天后到达峰值，感染者达到10万人。如果按1月8号疫情爆发初期计算，即在2月27日疫情出现拐点，120天后(即5月初)疫情基本消失。通过模型预测，我们可以计算出疫情的最终规模，相较于疫情结束后统计患病人数和死亡人数，前期疫情的预测更加重要，这有利于国家进行政策的制定，例如提前准备好满足10万人的医疗物质，确定隔离封路的时限等。4 讨论

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SIR模型和基本再生数的浙江省新型冠状病毒肺炎防控效果分析[J]. 李承倬,武文韬,潘振宇,邓玉皎,李筱,代志军,吕军.  浙江医学. 2020(04)

硕士论文
[1]SIR模型及其在SARS疫情中的应用[D]. 张佳.山东大学 2019
[2]SIR模型及其在麻疹疫情中的应用[D]. 郭露露.山东大学 2018



本文编号：3001597