基于SIR模型的新型冠狀病毒肺炎疫情預(yù)測(cè)及防控措施研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-26 18:20
2019年12月,我國(guó)爆發(fā)了新型冠狀病毒肺炎這一重大疫情。此次疫情防控是對(duì)我國(guó)現(xiàn)代化治理水平和治理能力的重要檢驗(yàn),政府及社會(huì)各界展開(kāi)了積極的防疫抗疫工作并取得了重大成果,但在疫情治理過(guò)程中也暴露出確診標(biāo)準(zhǔn)過(guò)于嚴(yán)謹(jǐn),社會(huì)部分人員防疫意識(shí)不足等問(wèn)題。文章主要利用SIR模型分析了疫情發(fā)展歷程,并針對(duì)防控疫情過(guò)程中暴露出的問(wèn)題提出了一些對(duì)策和防控措施。
【文章來(lái)源】:黔南民族師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2020,40(04)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
全國(guó)/湖北/非湖北新增確診病例
SIR模型的預(yù)測(cè)精度主要取決于感染速度和移出速度的確定。感染速度計(jì)算可以通過(guò)易感者接觸感染者的情況間接估計(jì),易感者每日接觸人次*患病率(患病率=感染人口/總?cè)丝?*接觸感染率*易感者人數(shù)=感染速度。移出速度計(jì)算可以通過(guò)病程估計(jì),在醫(yī)院的治療報(bào)告中顯示,一般情況下,感染者4到5天病情變化會(huì)有顯著區(qū)別,有的開(kāi)始好轉(zhuǎn),其后再過(guò)12天左右慢慢痊愈,有些患者急劇惡化,走向死亡。本文假設(shè)平均病程為10天,一個(gè)感染者10天后痊愈或者死亡,痊愈后獲得抗體不會(huì)被感染。那么感染者的移出速率為十分之一。0.1*感染者就是移出的速度。感染速度與移出速度設(shè)定后可以通過(guò)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)實(shí)現(xiàn)疫情發(fā)展情況的模型估計(jì),如圖2所示。需要注意的是感染者人數(shù)并不一定等于確診病例數(shù),可能會(huì)出現(xiàn)瞞報(bào)和無(wú)癥狀感染者的現(xiàn)象,本文無(wú)法解決這個(gè)問(wèn)題,在感染者人數(shù)的設(shè)定上約等于確診病例數(shù)。如果有武漢市人口為900萬(wàn)(N=900萬(wàn)),β=15/9億,γ=0.1,則可以繪制出經(jīng)典SIR模型的各類人群隨時(shí)間變化圖(圖3)。由圖3我們可以發(fā)現(xiàn),即使在疫情爆發(fā)初期,疾病的發(fā)病率不高,但是會(huì)在20天左右后,患病人數(shù)會(huì)呈現(xiàn)幾何式的增長(zhǎng)。在保持現(xiàn)有醫(yī)療條件及隔離措施不變的情況下,疫情會(huì)在50天后到達(dá)峰值,感染者達(dá)到10萬(wàn)人。如果按1月8號(hào)疫情爆發(fā)初期計(jì)算,即在2月27日疫情出現(xiàn)拐點(diǎn),120天后(即5月初)疫情基本消失。通過(guò)模型預(yù)測(cè),我們可以計(jì)算出疫情的最終規(guī)模,相較于疫情結(jié)束后統(tǒng)計(jì)患病人數(shù)和死亡人數(shù),前期疫情的預(yù)測(cè)更加重要,這有利于國(guó)家進(jìn)行政策的制定,例如提前準(zhǔn)備好滿足10萬(wàn)人的醫(yī)療物質(zhì),確定隔離封路的時(shí)限等。
需要注意的是感染者人數(shù)并不一定等于確診病例數(shù),可能會(huì)出現(xiàn)瞞報(bào)和無(wú)癥狀感染者的現(xiàn)象,本文無(wú)法解決這個(gè)問(wèn)題,在感染者人數(shù)的設(shè)定上約等于確診病例數(shù)。如果有武漢市人口為900萬(wàn)(N=900萬(wàn)),β=15/9億,γ=0.1,則可以繪制出經(jīng)典SIR模型的各類人群隨時(shí)間變化圖(圖3)。由圖3我們可以發(fā)現(xiàn),即使在疫情爆發(fā)初期,疾病的發(fā)病率不高,但是會(huì)在20天左右后,患病人數(shù)會(huì)呈現(xiàn)幾何式的增長(zhǎng)。在保持現(xiàn)有醫(yī)療條件及隔離措施不變的情況下,疫情會(huì)在50天后到達(dá)峰值,感染者達(dá)到10萬(wàn)人。如果按1月8號(hào)疫情爆發(fā)初期計(jì)算,即在2月27日疫情出現(xiàn)拐點(diǎn),120天后(即5月初)疫情基本消失。通過(guò)模型預(yù)測(cè),我們可以計(jì)算出疫情的最終規(guī)模,相較于疫情結(jié)束后統(tǒng)計(jì)患病人數(shù)和死亡人數(shù),前期疫情的預(yù)測(cè)更加重要,這有利于國(guó)家進(jìn)行政策的制定,例如提前準(zhǔn)備好滿足10萬(wàn)人的醫(yī)療物質(zhì),確定隔離封路的時(shí)限等。4 討論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SIR模型和基本再生數(shù)的浙江省新型冠狀病毒肺炎防控效果分析[J]. 李承倬,武文韜,潘振宇,鄧玉皎,李筱,代志軍,呂軍. 浙江醫(yī)學(xué). 2020(04)
碩士論文
[1]SIR模型及其在SARS疫情中的應(yīng)用[D]. 張佳.山東大學(xué) 2019
[2]SIR模型及其在麻疹疫情中的應(yīng)用[D]. 郭露露.山東大學(xué) 2018
本文編號(hào):3001597
【文章來(lái)源】:黔南民族師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2020,40(04)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
全國(guó)/湖北/非湖北新增確診病例
SIR模型的預(yù)測(cè)精度主要取決于感染速度和移出速度的確定。感染速度計(jì)算可以通過(guò)易感者接觸感染者的情況間接估計(jì),易感者每日接觸人次*患病率(患病率=感染人口/總?cè)丝?*接觸感染率*易感者人數(shù)=感染速度。移出速度計(jì)算可以通過(guò)病程估計(jì),在醫(yī)院的治療報(bào)告中顯示,一般情況下,感染者4到5天病情變化會(huì)有顯著區(qū)別,有的開(kāi)始好轉(zhuǎn),其后再過(guò)12天左右慢慢痊愈,有些患者急劇惡化,走向死亡。本文假設(shè)平均病程為10天,一個(gè)感染者10天后痊愈或者死亡,痊愈后獲得抗體不會(huì)被感染。那么感染者的移出速率為十分之一。0.1*感染者就是移出的速度。感染速度與移出速度設(shè)定后可以通過(guò)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)實(shí)現(xiàn)疫情發(fā)展情況的模型估計(jì),如圖2所示。需要注意的是感染者人數(shù)并不一定等于確診病例數(shù),可能會(huì)出現(xiàn)瞞報(bào)和無(wú)癥狀感染者的現(xiàn)象,本文無(wú)法解決這個(gè)問(wèn)題,在感染者人數(shù)的設(shè)定上約等于確診病例數(shù)。如果有武漢市人口為900萬(wàn)(N=900萬(wàn)),β=15/9億,γ=0.1,則可以繪制出經(jīng)典SIR模型的各類人群隨時(shí)間變化圖(圖3)。由圖3我們可以發(fā)現(xiàn),即使在疫情爆發(fā)初期,疾病的發(fā)病率不高,但是會(huì)在20天左右后,患病人數(shù)會(huì)呈現(xiàn)幾何式的增長(zhǎng)。在保持現(xiàn)有醫(yī)療條件及隔離措施不變的情況下,疫情會(huì)在50天后到達(dá)峰值,感染者達(dá)到10萬(wàn)人。如果按1月8號(hào)疫情爆發(fā)初期計(jì)算,即在2月27日疫情出現(xiàn)拐點(diǎn),120天后(即5月初)疫情基本消失。通過(guò)模型預(yù)測(cè),我們可以計(jì)算出疫情的最終規(guī)模,相較于疫情結(jié)束后統(tǒng)計(jì)患病人數(shù)和死亡人數(shù),前期疫情的預(yù)測(cè)更加重要,這有利于國(guó)家進(jìn)行政策的制定,例如提前準(zhǔn)備好滿足10萬(wàn)人的醫(yī)療物質(zhì),確定隔離封路的時(shí)限等。
需要注意的是感染者人數(shù)并不一定等于確診病例數(shù),可能會(huì)出現(xiàn)瞞報(bào)和無(wú)癥狀感染者的現(xiàn)象,本文無(wú)法解決這個(gè)問(wèn)題,在感染者人數(shù)的設(shè)定上約等于確診病例數(shù)。如果有武漢市人口為900萬(wàn)(N=900萬(wàn)),β=15/9億,γ=0.1,則可以繪制出經(jīng)典SIR模型的各類人群隨時(shí)間變化圖(圖3)。由圖3我們可以發(fā)現(xiàn),即使在疫情爆發(fā)初期,疾病的發(fā)病率不高,但是會(huì)在20天左右后,患病人數(shù)會(huì)呈現(xiàn)幾何式的增長(zhǎng)。在保持現(xiàn)有醫(yī)療條件及隔離措施不變的情況下,疫情會(huì)在50天后到達(dá)峰值,感染者達(dá)到10萬(wàn)人。如果按1月8號(hào)疫情爆發(fā)初期計(jì)算,即在2月27日疫情出現(xiàn)拐點(diǎn),120天后(即5月初)疫情基本消失。通過(guò)模型預(yù)測(cè),我們可以計(jì)算出疫情的最終規(guī)模,相較于疫情結(jié)束后統(tǒng)計(jì)患病人數(shù)和死亡人數(shù),前期疫情的預(yù)測(cè)更加重要,這有利于國(guó)家進(jìn)行政策的制定,例如提前準(zhǔn)備好滿足10萬(wàn)人的醫(yī)療物質(zhì),確定隔離封路的時(shí)限等。4 討論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SIR模型和基本再生數(shù)的浙江省新型冠狀病毒肺炎防控效果分析[J]. 李承倬,武文韜,潘振宇,鄧玉皎,李筱,代志軍,呂軍. 浙江醫(yī)學(xué). 2020(04)
碩士論文
[1]SIR模型及其在SARS疫情中的應(yīng)用[D]. 張佳.山東大學(xué) 2019
[2]SIR模型及其在麻疹疫情中的應(yīng)用[D]. 郭露露.山東大學(xué) 2018
本文編號(hào):3001597
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