寨卡病毒傳播風險與控制策略有效性分析
發(fā)布時間:2020-10-23 20:19
自2007年寨卡病毒在密克羅尼西亞爆發(fā)以來,該病毒已經(jīng)在太平洋和美洲超過65個國家和地區(qū)傳播,寨卡病毒已經(jīng)成為全球重大公共衛(wèi)生難題.由于越來越多的人關(guān)注孕婦和胎兒畸形與寨卡之間的聯(lián)系,對該病毒在人群間傳播風險和控制策略有效性的分析顯得尤為重要.因此,利用2016年新加坡寨卡病毒報告病例數(shù),發(fā)展數(shù)學與統(tǒng)計方法研究新加坡寨卡病毒的傳播風險及有效控制措施.論文第2章將搜集到的2016年8月27日到2016年9月12日的累計病例數(shù)進行整理,建立了適合人與人之間通過性傳播的寨卡病毒模型以及適合蚊媒傳播的寨卡病毒模型.采用非線性最小二乘法和MCMC方法估計模型中的未知參數(shù),得到擬合累計病例數(shù)最佳的參數(shù)集合.結(jié)論顯示,發(fā)展的數(shù)學模型能夠有效地對新加坡寨卡病毒進行描述與刻畫.為了更好地研究新加坡寨卡病毒的傳播風險,并探討控制措施的有效性,論文第3章采用再生矩陣的方法,分析得到了寨卡病毒在人群間傳播的基本再生數(shù)R0.基于第2章中估計得到的最佳參數(shù)集合,對新加坡寨卡病毒傳播的基本再生數(shù)R0進行了估計,并得到了相應(yīng)的95%置信區(qū)間.第4章采用敏感性分析方法,研究模型中關(guān)鍵參數(shù)對累計病例數(shù)的影響.得到了參數(shù)從潛伏期到感染期的轉(zhuǎn)化率、人傳染給人的傳染率、初始易感類人數(shù)、初始潛伏類人數(shù)、蚊媒的初始易感類數(shù)量、蚊媒的初始感染類數(shù)量、由蚊媒傳染給人的傳染率以及由人傳染給蚊媒的傳染率對累計病例數(shù)影響較大的結(jié)論.據(jù)此論文系統(tǒng)探討了如何設(shè)計相應(yīng)的控制寨卡病毒傳播的最佳措施.論文建立并發(fā)展了寨卡病毒傳播的傳染病動力學模型,利用實際數(shù)據(jù)估計了模型未知參數(shù)和基本再生數(shù),進而分析了累計病例數(shù)關(guān)于參數(shù)的敏感性.研究結(jié)果表明:在對新加坡寨卡病毒的控制中,疾病控制部門應(yīng)該加強對寨卡病毒的檢疫次數(shù)和檢疫率,并對患者進行隔離,從而減少人與人的接觸;公衛(wèi)部門應(yīng)該加強環(huán)境管理、清理積水并提高環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量,從而減少蚊媒數(shù)量以及人與蚊媒的接觸;限制當?shù)赜慰蛿?shù)量,減少人口流動.通過這一系列的控制措施可以使得累計病例數(shù)減少,降低寨卡病毒的傳播風險,達到控制疫情的目的.
【學位單位】:陜西師范大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:R511;R181.3
【部分圖文】:
1人增加到了?9月12日的333人,因此,選取疫情發(fā)展最為迅速的新加坡地區(qū)??2016年8月27日到9月12日寨卡累計病例數(shù)進行?研宄.為了便于觀察,將搜??集到的累計病例數(shù)在Matlab中呈現(xiàn)出來,如圖1所示.??Singapore??現(xiàn)?|?I?I?I?I?I?1???i??t??300?-?*?*??條+??25°-?,?^?*??*??S?*??§?300?-????>?*??5??1150-?*??〇??t??100?_?.?????〇i?l?I?i?i?i?i?i???〇?2?4?6?8?10?12?14?16??[toys?after?27lh?August?2016??圖1?2()l(i年8月27日到9月12日新加坡寨卡累計病例??2.2忽略蚊媒傳播模型的建立與擬合??下面,介紹適合人與人之間通過性傳播的生物數(shù)學模型-忽略蚊媒傳播模??型,并應(yīng)用非線性最小二乘法以及MCMC方法對模型進行擬合并估計模型中?
感染類的轉(zhuǎn)化率=?0.1940,傳染率(人傳染給人)/3?=?0.0059,初始易感者人數(shù)??=?205,潛伏類的初始人數(shù)為i/eu?=?149.通過對忽略蚊媒傳播模型的擬合??可以得到累計病例數(shù)的擬合曲線以及擬合條形圖12,29-311,如圖2所示.??A?Singapore?⑴?R?Singapore(l)??350?|?■?■-?■?.??°?350?.?-?-?■?■?■?i?,?1???*—?Predicted?q#?Observed??〇?Observed?^?^?■■■?Predicted?|??300???-?-?300?-??250?■?r?-?250???i??/??200?■?/?-?200?-?!?!?M|?-??f-?/?f-??150?-?Ji?150?-??/??100?-?jf?100?-?-??50?■?50-?|?I??z—_______??0?5?10?15?20?0?5?10?15?20??Days?after?27th?August?2016?Days?after?27th?August?2016??圖2?(A)和(B)分別表示2〇16年8月27日到9月12日,根據(jù)??忽略蚊媒傳播模型及非線性最小二乘法得到的累計病例數(shù)的??擬合Ilf!線圖和條形圖??2.2.3模型擬合-MCMC方法??為了更加有力地說明忽略蚊媒傳播模型的合理性,在這一節(jié)中應(yīng)用MCMC??方法進行模型擬合
陜西師范大學碩士畢業(yè)論文??應(yīng)用MCMC方法進行模擬,可得搜集到的累計病例數(shù)擬合圖以及所求參??數(shù)的Markov鏈,見圖3和圖4.觀察圖3可知預(yù)測的寨卡累計病例數(shù)與搜集??數(shù)據(jù)擬合得較好,由圖4可直觀地得到參數(shù)的Markov鏈收斂的結(jié)論,說明了??建立的忽略蚊媒的模型合理.??Singapore(l)??3501?""|?iiii?iiii??g-z???300?-?^?°????250?-?p?y?-??/??p??200?-?/??????/??150?■?P?-??,6??100?-?/????50-?/??〇/??/??q|<?I?I?I?I?I?I?I?I?I???〇?2?4?6?8?10?12?14?16?18?20??Days?after?27th?August?2016??圖3從2016年8月27日開始,根據(jù)忽略蚊媒傳播模型以及??MCMC方法得到的擬合曲線??0?X10"3?P??0.351?■????????1〇|?■?'???????0.3?8???..??????。25::6錄??2I???■?■?■???HS0?He〇??2401?■????????1801 ̄:??—rr^?; ̄ ̄:?—???:?120?.?.??????180'?;?^;??1〇0?;?^?3?;?.??x105?x?105??圖4根據(jù)忽略蚊媒傳播模型,應(yīng)用MCMC方法在Matlab中迭??代5000(30次得到的未知參
【參考文獻】
本文編號:2853495
【學位單位】:陜西師范大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:R511;R181.3
【部分圖文】:
1人增加到了?9月12日的333人,因此,選取疫情發(fā)展最為迅速的新加坡地區(qū)??2016年8月27日到9月12日寨卡累計病例數(shù)進行?研宄.為了便于觀察,將搜??集到的累計病例數(shù)在Matlab中呈現(xiàn)出來,如圖1所示.??Singapore??現(xiàn)?|?I?I?I?I?I?1???i??t??300?-?*?*??條+??25°-?,?^?*??*??S?*??§?300?-????>?*??5??1150-?*??〇??t??100?_?.?????〇i?l?I?i?i?i?i?i???〇?2?4?6?8?10?12?14?16??[toys?after?27lh?August?2016??圖1?2()l(i年8月27日到9月12日新加坡寨卡累計病例??2.2忽略蚊媒傳播模型的建立與擬合??下面,介紹適合人與人之間通過性傳播的生物數(shù)學模型-忽略蚊媒傳播模??型,并應(yīng)用非線性最小二乘法以及MCMC方法對模型進行擬合并估計模型中?
感染類的轉(zhuǎn)化率=?0.1940,傳染率(人傳染給人)/3?=?0.0059,初始易感者人數(shù)??=?205,潛伏類的初始人數(shù)為i/eu?=?149.通過對忽略蚊媒傳播模型的擬合??可以得到累計病例數(shù)的擬合曲線以及擬合條形圖12,29-311,如圖2所示.??A?Singapore?⑴?R?Singapore(l)??350?|?■?■-?■?.??°?350?.?-?-?■?■?■?i?,?1???*—?Predicted?q#?Observed??〇?Observed?^?^?■■■?Predicted?|??300???-?-?300?-??250?■?r?-?250???i??/??200?■?/?-?200?-?!?!?M|?-??f-?/?f-??150?-?Ji?150?-??/??100?-?jf?100?-?-??50?■?50-?|?I??z—_______??0?5?10?15?20?0?5?10?15?20??Days?after?27th?August?2016?Days?after?27th?August?2016??圖2?(A)和(B)分別表示2〇16年8月27日到9月12日,根據(jù)??忽略蚊媒傳播模型及非線性最小二乘法得到的累計病例數(shù)的??擬合Ilf!線圖和條形圖??2.2.3模型擬合-MCMC方法??為了更加有力地說明忽略蚊媒傳播模型的合理性,在這一節(jié)中應(yīng)用MCMC??方法進行模型擬合
陜西師范大學碩士畢業(yè)論文??應(yīng)用MCMC方法進行模擬,可得搜集到的累計病例數(shù)擬合圖以及所求參??數(shù)的Markov鏈,見圖3和圖4.觀察圖3可知預(yù)測的寨卡累計病例數(shù)與搜集??數(shù)據(jù)擬合得較好,由圖4可直觀地得到參數(shù)的Markov鏈收斂的結(jié)論,說明了??建立的忽略蚊媒的模型合理.??Singapore(l)??3501?""|?iiii?iiii??g-z???300?-?^?°????250?-?p?y?-??/??p??200?-?/??????/??150?■?P?-??,6??100?-?/????50-?/??〇/??/??q|<?I?I?I?I?I?I?I?I?I???〇?2?4?6?8?10?12?14?16?18?20??Days?after?27th?August?2016??圖3從2016年8月27日開始,根據(jù)忽略蚊媒傳播模型以及??MCMC方法得到的擬合曲線??0?X10"3?P??0.351?■????????1〇|?■?'???????0.3?8???..??????。25::6錄??2I???■?■?■???HS0?He〇??2401?■????????1801 ̄:??—rr^?; ̄ ̄:?—???:?120?.?.??????180'?;?^;??1〇0?;?^?3?;?.??x105?x?105??圖4根據(jù)忽略蚊媒傳播模型,應(yīng)用MCMC方法在Matlab中迭??代5000(30次得到的未知參
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前2條
1 胡曉虎;唐三一;;血管外給藥的非線性房室模型解的逼近[J];應(yīng)用數(shù)學和力學;2014年09期
2 何艷輝;唐三一;;經(jīng)典SIR模型辨識和參數(shù)估計問題[J];應(yīng)用數(shù)學和力學;2013年03期
本文編號:2853495
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