An Infectious Disease Model With Media Coverage and Limited Medical Resources北大核心CSCD

该文建立和分析了一类具有媒体报道效应和有限医疗资源的传染病动力学模型,定义了疾病的基本再生数,分析了平衡点的存在性和稳定性,给出了系统发生前向分支、后向分支和Hopf分支的条件.通过数值模拟发现：提高媒体报道的信息覆盖率或医院对病人的最大容纳量,可以显著降低疾病流行的峰值或稳态时的感染人数;随着参数变化,系统不仅可能会产生后向分支或前向分支,还可能会出现鞍结点分支、Hopf分支以及地方病平衡点稳定性随参数变化而变化等动力学行为.     

感染人数期望值估计及新增确诊人数趋势预测的概率模型

新型冠状病毒肺炎自2019年12月初出现在武汉后,2020年1月中下旬开始暴发并迅速在全国肆虐,2020年2月中旬后又在几十个国家和地区蔓延,科学有效地掌握疫情发展对于疫情管控至关重要.感染人数是评估疫情形势的重要指标,可以辅助决策者及时制定疫情管控措施.现利用新增确诊人数和新增感染人数存在互相推算的关系,采用极大似然估计方法求解得到全国(除湖北省)每日新增感染人数期望值的估计值,并引入Bootstrap方法给出相应的置信区间,进一步推算现有感染(未确诊)人数并预测新增确诊人数变化趋势,为返城复工提供数据分析支撑.     

浙江省结核病疫情预测和防控策略分析

探究结核病疫情发展趋势是制定结核病防控策略的前提,而采取不同防控策略对疫情控制效果不同.文章根据浙江省结核病流行特点,构建动力学模型,并利用浙江省结核病监测数据和调查数据拟合模型.应用该模型预测浙江省2009-2050年结核病流行过程,发现浙江省总结核发病率呈缓慢下降趋势,但现行结核病防控策略难以达到消灭结核的全球目标(发病率1/100,000/年).其次,文章对比4种防控策略的效果,即提高治疗成功率,降低传染率,治疗潜伏结核感染,和加强耐药控制.分析显示,降低传染率可在短期大幅控制结核病发病率,而治疗潜伏结核感染的防控措施远期控制效果显著.评估各防控策略效果可为制定结核病防控策略提供科学依据.     

新型冠状病毒肺炎疫情联防联控策略评价与开放离鄂通道影响的预测

我们利用传播动力学模型,基于国家卫健委公布的确诊人数、痊愈人数和因病死亡人数,得到如下三个结论.1、中国政府采取的联防联控机制已经对新型冠状病毒肺炎疫情防控起到了显著效果.湖北省的基本再生数从2月3日之前的3.86 (即一个感染者在感染周期内将导致3.86人感染)逐渐降为2月8日之后的0.42;浙江、广东、河南、湖南、江西、安徽、北京和上海等六省二市的基本再生数从1月30日之前的3.68降为2月4日之后的0.18.2、无症状感染者和有症状感染者在确诊前的感染力接近.新型冠状病毒肺炎疫情防控的难点在于隔离并及时收治无症状感染者.湖北省无症状感染者人数从2月5日的最高点(23,068人)逐步回落到2月29日的2,935人,湖北省的疫情防控形势依然非常严峻;浙江、广东、河南、湖南、江西、安徽、北京和上海六省二市无症状感染者人数在2月29日已经回落至5～21人之间,这些地区新型冠状病毒肺炎疫情已经得到了初步控制.3、选择放松离鄂通道交通管制措施的时机需要非常谨慎.传播动力学模型预测,如果在5月中旬或6月中旬放松离鄂通道交通管制措施,允许每天从湖北输入10万无症状人群到浙江、广东、河南、湖南、江西、安徽、北京和上海等六省二市,则一个半月后输入地感染人数将累计增加5.5人或1.3人.但如果选择在3月中旬或4月中旬放松离鄂通道交通管制措施,一个半月以后输入地感染人数将累计增加93人或22人.     

关于SARS的预测模型

建立了确诊病例和疑似病例累计人数随时间变化的差分方程模型.通过对其求解和合理的假设讨论了确诊病例数在不同的阶段随时间变化的情况.进一步,用我们的模型来模拟北京疫情(2003.4.20—2003.5.29)的变化情况.说明我们的模型具有一定的实用性.     

基于时滞动力学模型对钻石公主号邮轮疫情的分析

2019年末以来,新型冠状病毒肺炎迅速蔓延的疫情引发了全球关注.文献[5-6]提出了一类时滞动力学系统的新冠肺炎传播模型用以描述疫情的发展趋势.文献[7]在此基础上,结合CCDC统计数据,提出了一类基于CCDC统计数据的随机时滞动力学模型.本文将使用以上两类模型研究分析"钻石公主号"邮轮的疫情发展.基于日本厚生劳动省公布的数据,本文准确反演出模型参数,进而有效模拟当前疫情的发展,并预测疫情未来的趋势,发现在疫情爆发初期基本再生数R0(t)较大,而后随着防控措施加强而逐渐减小;约在2月下旬,累计确诊人数增长速度放缓,在3月上旬,累计确诊人数趋于稳定,即无新增确诊人数,疫情得到有效控制;最终累计确诊人数对隔离率变化敏感,隔离率升高,最终累计确诊人数将有显著下降.针对传染率较高、隔离率较低的问题,本文建议日本政府进一步加强防控措施,抑制疫情的大规模爆发.     

随机噪声和媒体报道影响的传染病模型分析

媒体报道对疾病的预防和控制有着重要的作用,它可以减少人们感染疾病的机会.主要分析了随机噪声和媒体报道共同影响的传染病模型.首先计算出确定性模型的无病平衡点并验证了地方病平衡点的存在唯一性;其次,建立了随机性模型并通过Ito公式研究了系统的全局正解的存在唯一性,运用局部鞅的强大数定律分析了疾病灭绝和持久存在的条件;最后通过数值模拟验证了理论结果.     

疫苗接种、媒体报道和治疗措施对传染病传播影响的数学模型研究

为了探讨疫苗接种、媒体报道和治疗措施对麻疹传播影响,首先建立了具有非线性发生率的SIR传染病模型,证明了无病平衡点和地方病平衡点的全局渐近稳定性.其次,建立了具有三种控制策略新的传染病模型,得到新的基本再生数R_1.最后,为了获得更好的控制效果,对这三种控制措施进行了最优化设计,得到了相应最优控制策略.数值模拟结果显示媒体报道和疫苗接种策略在抑制麻疹的传播方面比治疗措施具有更好的控制效果.     

具有媒体饱和效应影响的时滞SIS模型研究

媒体报道对疾病的预防和控制有着重要的作用,其可以减少人们感染疾病的机会.通过建立具有媒体饱和的传染病时滞模型来刻画媒体报道对感染率的影响,首先计算出无病平衡点和当R_01时存在唯一的地方病平衡点;其次,分析了平衡点的稳定性,并得到当参数满足一定条件时,时滞τ超过临界值τ_0,地方病平衡点处会出现Hopf分支;最后,通过数值模拟来验证理论分析.     

激光状态方程测量中飞片增压技术的实验研究

利用高功率激光作为驱动源,对飞片空腔靶增压技术的可行性及其增压效果进行了研究.实验获得了激光烧蚀加速的飞片撞击靶产生的平面性良好的靶背面冲击加热发光信号,测量了靶中的冲击波速度,给出了铝、铜靶中的冲击压力.结果表明,飞片空腔靶的增压效果是非常明显的,对于两种不同空腔长度的增压效果,也进行了初步的研究.     

基于抽样方法估计新型冠状病毒感染人数

新型冠状病毒疫情已严重影响中国及多个国家.在疫情严重爆发初期,某些地区存在由于医疗资源不足导致感染者底数不明确的情形.此时,准确估计感染人数将为决策提供重要参考.本文应用统计学中的抽样方法来估计疫情严重爆发地区的感染人数.本文以武汉为例,基于武汉返回温州的人群中感染比率及其扩散情况来推断武汉的感染病例数.经新加坡和中国湖北省外的数据验证,该方法简单且有效.本文数据来源于公开数据.     

疫苗与隔离措施对流感暴发影响的动力学研究

2018年1月爆发了规模空前的流感,以乙型流感为主,本次流感几乎席卷了中国大部分的地区,导致多人死亡,在社会引起了较大的恐慌.为了更好的应对流感的爆发,减少累计染病量和染病峰值,实现对流感的有效预防控制,在流感病例数据的基础上,建立动力学模型来描述乙型流感爆发的传播过程,计算了基本再生数与有效再生数,并利用遗传算法拟合数据估计出了模型中的参数;通过数值模拟,探究采取疫苗和隔离措施对累计染病数和峰值的影响,得到:隔离与免疫可降低染病峰值,减小染病规模;越早采取免疫措施,越快地减少总染病人数;与采用隔离措施相比,注射疫苗能更快得降低有效再生数.为预防和控制乙型流感爆发提供可以借鉴的理论依据与可行的控制措施.     

我国环境污染与居民恶性肿瘤发病及死亡的灰色关联度分析

收集2003-2012年三个区域:全国区域、城市区域、农村区域的恶性肿瘤发病及死亡率和污染物数据,采用灰色关联分析方法计算了不同区域与不同污染物的综合关联度,并对污染物致恶性肿瘤死亡的潜伏期作了定量分析.研究结果表明:1)氨氮排放量和二氧化硫对我国三个不同区域居民恶性肿瘤发病和死亡率的影响最大;2)污染物与恶性肿瘤发病率的关联度跟区域无关,但是污染物与恶性肿瘤死亡率的关联度城市明显大于农村,污染物与恶性肿瘤死亡率的关联度男性明显大于女性;3)氨氮和二氧化硫导致居民恶性肿瘤死亡的潜伏期分别为:2和1年.     

基于分层贝叶斯时空Poisson模型的流行病建模研究

流行病的广泛传播对经济发展以及日常生活造成了巨大的冲击.因此,收集流行病相关数据并分析其发病率或感染强度的时空规律对制定相应的控制策略,经济恢复政策等方面至关重要.文章讨论了基于分层贝叶斯时空Poisson模型的流行病建模方法,具体包括数据模型,过程模型以及参数模型的不同设定,参数先验分布的讨论,模型选择等.基于这种思...     

基于改进加权Poisson CUSUM控制图的发病率监控研究

现代社会医疗质量管理的重要性不言而喻,如何科学有效地开展发病率监控,具有重要的研究意义和实用价值。本文主要研究加权Poisson CUSUM控制图的改进及其在发病率监控上的应用。通过引入"标准化"处理思想,即将对数似然比统计量除以对应样本容量,本文提出"标准化"对数似然比加权Poisson CUSUM控制图,用以提高对发病率的监控水平。通过设定合适的人口模型,模拟计算验证了本文设计的模型能够有效提高监控效果,且对于不同人口模型和不同加权函数均有显著优势。最后,基于美国新墨西哥州男性甲状腺癌患病数据开展的实证检验也印证了以上结论。     

一类基于集合种群网络的传染病模型研究

研究了一类基于集合种群网络的传染病模型.针对在疾病传播过程中,随着染病者数量的增加,被感染的人数会达到饱和,研究了带有饱和发生率的传染病模型,建立了不同集合种群之间扩散模式,并分析了模型动力学的性态,给出了无病平衡点及其稳定性和正平衡点的存在性.最后用数值模拟验证了理论结果的正确性.     

两类带有接种的H7N9禽流感模型

为了评价家禽和人接种抗H7N9疫苗对预防和控制H7N9禽流感的效果,建立了两类带有接种的H7N9禽流感模型,分析了模型的稳定性,比较了两种接种措施的控制效果,得出的主要结论:人接种抗H7N9疫苗不会消灭H7N9禽流感,而家禽接种抗H7N9疫苗可以通过加强接种力度消灭H7N9禽流感;进一步从数值分析上,人接种抗H7N9疫苗能快速降低感染H7N9禽流感的人数,在短期内控制人群感染发病上效果更好,因此积极研发人和家禽使用的抗H7N9疫苗是有意义的.     

基于灰色线性回归组合预测模型的牡丹江旅游人数预测研究

针对牡丹江旅游人数预测问题,考虑到旅游人数变化是受多种因素影响的信息不完全灰色系统,利用单一模型预测处理,效果往往并不理想.因此,本文通过建立灰色线性回归组合预测模型来研究这一问题.研究结果表明,所建立的组合预测模型的拟合效果优于所选单一模型,具有较好的预测精度及稳定性.并利用此组合预测模型对牡丹江2019年-2021年的旅游人数作了短期预测,可为牡丹江市未来旅游规划提供较科学的数据资料依据.     

寨卡病毒传播潜力与控制策略有效性分析

目前寨卡病毒已在超过65个国家和地区传播, 为了估计新加坡寨卡病毒的传播潜力和有关控制策略的有效性, 首先采用经典的传染病模型并结合累计报告病例数, 借助最小二乘法和MCMC方法进行模型参数估计, 寻求拟合累计病例数最佳的参数集合及其相应的置信区间.进而根据再生矩阵法求得的基本再生数公式,得到了新加坡寨卡爆发的阈值参数R₀的估计值和置信区间, 通过对比分析验证了新加坡寨卡病毒传播基本再生数的可靠性.之后, 分析了累计病例数对各个关键参数的敏感性, 探讨针对寨卡病毒传播控制策略的有效性.结果表明: 在对新加坡寨卡病毒的控制中, 需要通过增加检疫次数和检疫率、对患者进行隔离以及有效地灭蚊, 并且通过减少疫区的游客数量达到控制疫情的效果.     

带有媒体影响上限的传染病模型研究

媒体报道对传染病的传播有着一定的影响,但它并不是影响其传播的本质因素.通过建立一个具有分段感染率的传染病模型来刻画媒体报道对传染病传播影响的饱和性.分析了系统各平衡态的局部稳定性,同时利用排除极限环的存在性证明了各平衡态的全局稳定性.最后,通过模拟来验证我们的理论分析.