新冠肺炎COVID-19的爆發(fā)并在全國及世界范圍內(nèi)的擴(kuò)散傳播造成了巨大社會影響,研究流行病傳播動力學(xué)特征有助于更好地對疫情進(jìn)行掌控和防治。我們發(fā)展了一種離散變量隨機(jī)概率方法,對湖北省疫情發(fā)展進(jìn)行模擬和預(yù)測。首先根據(jù)排隊論的Erlang概率分布對每日確診人數(shù)進(jìn)行處理,獲得每日發(fā)病人數(shù)和感染人數(shù)。計算結(jié)果與中國疾病預(yù)防控制中心（CDC）已經(jīng)整理公開的部分資料比較吻合,證明處理方法科學(xué)可信。進(jìn)而依據(jù)每日發(fā)病人數(shù),反演疫情發(fā)展不同階段的有效傳染率的變化,并據(jù)此預(yù)測未來疫情可能怎樣發(fā)展。發(fā)現(xiàn)疫情初期基本傳染數(shù)R₀從6. 1減少到4. 0,在武漢采取封城等有效措施后,有效R值減少到1之下,并逐步降低到0. 13以下。發(fā)病高峰已經(jīng)在2月初度過,目前雖然不排除疫情會有小的起伏,但只要堅持嚴(yán)格的隔離管控措施,總的趨勢就不會變化。預(yù)期疫情在3月底前后結(jié)束,累計患病人數(shù)達(dá)到71000人左右。春節(jié)后回程的農(nóng)民工和學(xué)生誘發(fā)大的疫情回彈可能性不大。但是世界上一些國家正處在疫情可能爆發(fā)的階段,國家應(yīng)該對入境人員做好檢查和隔離管控工作。 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)學(xué)報. 2020,37(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

綠色線條為基于2月9日截止的實際確診資料計算的每日新增病人人數(shù)，紅色線條為根據(jù)綠色曲線用試錯法獲得各時段的傳播率后的模擬曲線

我們也進(jìn)行了參數(shù)變化對模型影響的檢測。圖4顯示改變潛伏期為4.03 d后的擬合結(jié)果。模型同樣采用試錯法反演，得到的傳染率r隨時間的變化見表3。潛伏期短的情況下同樣的傳染率會傳播得更快，反過來傳染情況已確定的情況下，反演出來的傳染率會較低。傳染率反演結(jié)果給出開始階段的基本傳染數(shù)R0為5.0～3.15，低于潛伏期為5.2 d的反演結(jié)果約20%。隨著隔離管控措施的發(fā)揮作用，有效R值也逐漸降低到0.88、038到0.13而使疫情減小。如果保持這樣的傳染率，預(yù)期發(fā)病持續(xù)(128±14)d。累計發(fā)病人數(shù)估計為73 000人左右。我們的模型認(rèn)為2月1日以后有效R值已經(jīng)小于1。我們不能贊同You等[27]的結(jié)果。他們認(rèn)為2月1日到10日，湖北的有效R值雖然在減小，但只從2.0降到了1.5，他們的結(jié)果明顯與發(fā)病高潮已經(jīng)在二月初度過的事實相矛盾。

圖3顯示采用我們傳染病傳播動力學(xué)模型得出的1 000個隨機(jī)模型每天發(fā)病人數(shù)的平均結(jié)果和其對實際數(shù)據(jù)的擬合，并對今后發(fā)展趨勢的預(yù)測。模型采用試錯法反演，得到的傳染率r的變化見表2。模型中的傳染率r是每個病人每天平均傳染人數(shù)，把它在全部有傳染能力的日子內(nèi)加權(quán)求和即得到一個病人平均會傳染多少個人的傳染數(shù)R，加權(quán)求和是因為在患病后不同時段傳染性不同。對COVID-19目前尚沒有準(zhǔn)確的資料，根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)和中國聯(lián)合調(diào)查報告[26]，初步得出在這個模型中R≈12.6 r，從傳染率r計算出開始階段的基本傳染數(shù)R0為6.1～4.0。1月21日開始采取管控措施后最初15天，由于大量的病人超過醫(yī)療能力的負(fù)擔(dān)，措施也不是十分到位，有效傳染數(shù)R僅僅降到0.83，略小于1。由于原來已經(jīng)存在大量已經(jīng)感染未發(fā)病的患者，因此仍不能抑制發(fā)病人數(shù)上升的趨勢，但是已經(jīng)從指數(shù)上升變?yōu)榫�性上升，初步顯示了隔離管控措施的作用。隨著措施逐步到位，在全國人民支持下醫(yī)院收納能力增強(qiáng)，在隨后一周2月8日起R降到0.25，進(jìn)一步2月14日后又降到0.13。如果保持這樣的傳染率，預(yù)期發(fā)病持續(xù)(124±7)d，即4月2日前后一周左右結(jié)束，如果能進(jìn)一步把R降低到0.06，有希望在(117±6)d，即3月26日前后一周左右結(jié)束。不過從停止發(fā)病到門診和確診上表現(xiàn)出來可能還要有5 d的滯后。累計發(fā)病人數(shù)估計為71 000人左右。我們也進(jìn)行了參數(shù)變化對模型影響的檢測。圖4顯示改變潛伏期為4.03 d后的擬合結(jié)果。模型同樣采用試錯法反演，得到的傳染率r隨時間的變化見表3。潛伏期短的情況下同樣的傳染率會傳播得更快，反過來傳染情況已確定的情況下，反演出來的傳染率會較低。傳染率反演結(jié)果給出開始階段的基本傳染數(shù)R0為5.0～3.15，低于潛伏期為5.2 d的反演結(jié)果約20%。隨著隔離管控措施的發(fā)揮作用，有效R值也逐漸降低到0.88、038到0.13而使疫情減小。如果保持這樣的傳染率，預(yù)期發(fā)病持續(xù)(128±14)d。累計發(fā)病人數(shù)估計為73 000人左右。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于大數(shù)據(jù)回溯新冠肺炎的擴(kuò)散趨勢及中國對疫情的控制研究[J]. 趙序茅,李欣海,聶常虹.  中國科學(xué)院院刊. 2020(03)
[2]SARS傳染擴(kuò)散的動力學(xué)隨機(jī)模型[J]. 石耀霖.  科學(xué)通報. 2003(13)



本文編號：3599385