基于SEIAQR動力學(xué)模型預(yù)測湖北省武漢市新型冠狀病毒肺炎疫情趨勢
發(fā)布時間:2021-07-19 15:24
目的基于新型冠狀病毒傳播特點(diǎn),使用實(shí)際數(shù)據(jù)擬合并預(yù)測武漢市疫情發(fā)展趨勢。方法考慮新型冠狀病毒肺炎傳播規(guī)律及采取的隔離措施,構(gòu)建SEIAQR動力學(xué)模型;研究使用2020年1月10日至1月31日武漢市累積發(fā)病人數(shù)及死亡人數(shù)數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行擬合,并使用2月1日至2月10日的實(shí)時數(shù)據(jù)對模型結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證;最后,研究通過模型擬合結(jié)果評價現(xiàn)有抗疫防控措施的效果。結(jié)果武漢市發(fā)病人數(shù)在2月4日左右達(dá)到峰值,隨后持續(xù)下降,2月14日至2月16日出現(xiàn)一個短暫的反彈期,直至5月疫情將基本結(jié)束流行。防控措施不變的情況下,疫情結(jié)束時預(yù)計(jì)50780人感染,2449人死亡,粗死亡率約為4.82%;及時有效的防控措施降低了75.08%的感染率和72.40%的因病死亡率;模型擬合偏差約為4.08%。結(jié)論 SEIAQR模型擬合效果良好,可以較為準(zhǔn)確地預(yù)測疾病流行趨勢。
【文章來源】:中國衛(wèi)生統(tǒng)計(jì). 2020,37(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
口罩使用率變化趨勢圖
圖3下行兩圖顯示,模型預(yù)測武漢市發(fā)病人數(shù)在2月4日(第24天)左右達(dá)到峰值,預(yù)計(jì)當(dāng)天確診1512人,隨后出現(xiàn)一個短暫下降趨勢,這個過程持續(xù)6~7天。2月14日-2月16日(第34天~37天)疫情可能出現(xiàn)一個反彈期,2月16日(第37天)后持續(xù)下降,直至今年5月(第120天)將基本得到控制。隨著時間推移,人群防控意識日益淡薄,疫情持續(xù)減弱過程中可能出現(xiàn)小幅度回升,但衰減趨勢保持不變。實(shí)際數(shù)據(jù)顯示,2月4日附近出現(xiàn)峰值,當(dāng)天共有1967人次確診,隨后出現(xiàn)快速下降,與模型預(yù)測結(jié)果相吻合。2月12日,由于診斷方式的改變,臨床診斷的患者數(shù)量增加到新增病例的數(shù)量中,日確診人數(shù)激增1萬多人,圖3中出現(xiàn)一個極端的離群值。2月14日至2月16日,疫情出現(xiàn)小幅度反彈(新增病例分別為1001例,1405例,1548例),與模型預(yù)測結(jié)果相一致(預(yù)測新增病例分別為1334例,1368例,1391例)。疫情發(fā)生后,武漢市1月23日暫時關(guān)閉全市公交、地鐵、機(jī)場和火車站等交通方式,進(jìn)入全面封禁狀態(tài)。本研究比較防控與未防控不同條件下疫情的蔓延趨勢,結(jié)果見圖4。截至疫情流行結(jié)束,不采取或未及時采取預(yù)防手段時,武漢市將有20.38萬人感染,8874人死亡,及時采取防控至少避免15.30萬人感染和6425人死亡,有效降低75.08%感染率和72.40%因病死亡率。
表1 2020年1月10日至1月31日武漢市新型冠狀病毒感染肺炎病例 時間 1/10 1/11 1/12 1/13 1/14 1/15 1/16 1/17 1/18 1/19 1/20 1/21 1/22 1/23 1/24 1/25 累積確診人數(shù) 41 41 41 41 41 41 45 62 121 198 258 363 425 495 572 618 累積治愈人數(shù) 2 6 7 7 7 12 15 19 24 25 0 28 0 31 32 40 累積死亡人數(shù) 1 1 1 1 1 2 2 2 3 3 5 8 16 23 38 45 時間 1/26 1/27 1/28 1/29 1/30 1/31 2/1 2/2 2/3 2/4 2/5 2/6 2/7 2/8 2/9 2/10 累積確診人數(shù) 698 1590 1905 2261 2639 3215 4109 5142 6384 8351 10117 11618 13603 14982 16902 18454 累積治愈人數(shù) 42 47 80 87 108 144 176 229 308 373 436 539 703 882 1049 1211 累積死亡人數(shù) 63 85 104 129 159 192 224 265 313 362 414 478 545 608 681 748{ dS dt =-β (t) SΙ Ν -β (t) SA Ν -β E(t) SE Ν dE dt =β (t) SΙ Ν +β E(t) SE Ν -pkE-(1-p)kE dΙ dt =pkE-α 1 Ι-α 2 Ι-μΙ dA dt =(1-p)kE-α 1 A dQ dt =α 2 Ι-γQ dR dt =γQ+α 1 Ι+α 2 Ι
本文編號:3290939
【文章來源】:中國衛(wèi)生統(tǒng)計(jì). 2020,37(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
口罩使用率變化趨勢圖
圖3下行兩圖顯示,模型預(yù)測武漢市發(fā)病人數(shù)在2月4日(第24天)左右達(dá)到峰值,預(yù)計(jì)當(dāng)天確診1512人,隨后出現(xiàn)一個短暫下降趨勢,這個過程持續(xù)6~7天。2月14日-2月16日(第34天~37天)疫情可能出現(xiàn)一個反彈期,2月16日(第37天)后持續(xù)下降,直至今年5月(第120天)將基本得到控制。隨著時間推移,人群防控意識日益淡薄,疫情持續(xù)減弱過程中可能出現(xiàn)小幅度回升,但衰減趨勢保持不變。實(shí)際數(shù)據(jù)顯示,2月4日附近出現(xiàn)峰值,當(dāng)天共有1967人次確診,隨后出現(xiàn)快速下降,與模型預(yù)測結(jié)果相吻合。2月12日,由于診斷方式的改變,臨床診斷的患者數(shù)量增加到新增病例的數(shù)量中,日確診人數(shù)激增1萬多人,圖3中出現(xiàn)一個極端的離群值。2月14日至2月16日,疫情出現(xiàn)小幅度反彈(新增病例分別為1001例,1405例,1548例),與模型預(yù)測結(jié)果相一致(預(yù)測新增病例分別為1334例,1368例,1391例)。疫情發(fā)生后,武漢市1月23日暫時關(guān)閉全市公交、地鐵、機(jī)場和火車站等交通方式,進(jìn)入全面封禁狀態(tài)。本研究比較防控與未防控不同條件下疫情的蔓延趨勢,結(jié)果見圖4。截至疫情流行結(jié)束,不采取或未及時采取預(yù)防手段時,武漢市將有20.38萬人感染,8874人死亡,及時采取防控至少避免15.30萬人感染和6425人死亡,有效降低75.08%感染率和72.40%因病死亡率。
表1 2020年1月10日至1月31日武漢市新型冠狀病毒感染肺炎病例 時間 1/10 1/11 1/12 1/13 1/14 1/15 1/16 1/17 1/18 1/19 1/20 1/21 1/22 1/23 1/24 1/25 累積確診人數(shù) 41 41 41 41 41 41 45 62 121 198 258 363 425 495 572 618 累積治愈人數(shù) 2 6 7 7 7 12 15 19 24 25 0 28 0 31 32 40 累積死亡人數(shù) 1 1 1 1 1 2 2 2 3 3 5 8 16 23 38 45 時間 1/26 1/27 1/28 1/29 1/30 1/31 2/1 2/2 2/3 2/4 2/5 2/6 2/7 2/8 2/9 2/10 累積確診人數(shù) 698 1590 1905 2261 2639 3215 4109 5142 6384 8351 10117 11618 13603 14982 16902 18454 累積治愈人數(shù) 42 47 80 87 108 144 176 229 308 373 436 539 703 882 1049 1211 累積死亡人數(shù) 63 85 104 129 159 192 224 265 313 362 414 478 545 608 681 748{ dS dt =-β (t) SΙ Ν -β (t) SA Ν -β E(t) SE Ν dE dt =β (t) SΙ Ν +β E(t) SE Ν -pkE-(1-p)kE dΙ dt =pkE-α 1 Ι-α 2 Ι-μΙ dA dt =(1-p)kE-α 1 A dQ dt =α 2 Ι-γQ dR dt =γQ+α 1 Ι+α 2 Ι
本文編號:3290939
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