青岛市麻疹免疫前后传染率分析

中国麻疹的免疫率在近十几年已达到了相当高的水平(99%以上),但仍是全球报告发病数最多的几个国家之一。消除麻疹是艰巨而重要的任务,需对麻疹的传播有深入的认识。但目前为止,对中国麻疹动态传播的认识非常有限。以青岛市麻疹为例,估算麻疹免疫实施前(1951-1964)年及近期(2000-2014年)两个阶段的传染率及其季节性,并分析免疫实施后传染率季节性发生变化的可能影响因素。采用时间序列SIR(Time Series Susceptible Infected Recovered(TSIR))模型估算随时间变化的麻疹传染率。结果显示青岛市麻疹传染率在两个阶段均具有显著的年季节性。近15年青岛市麻疹传染率季节性峰值明显后移,从免疫实施前的12月后移至2月,这可能与近几十年出现的春运现象有关。青岛市麻疹在免疫实施前和近年的传染率季节性幅度远大于麻疹在欧洲及非洲国家的传染率季节性幅度。     

高致病性禽流感(HPAI)流行病学仿真研究

在总结HPAI传播和扩散的生物-技术-经济互作机理及实地调研信息的基础上,建立了中国中小鸡场HPAI流行病学动态仿真模型;研究了鸡群免疫与否对HPAI传播和扩散的影响、流行病学变化特征及病毒在群体中的保存和传播机理等。研究结论不仅对HPAI的流行病学调查、监测和防控具有积极指导意义,而且对其他疫病的防控也具有重要的借鉴作用。     

基于年龄结构的中国麻疹传播动态的分析

分析中国麻疹不同年龄的被感染风险及传染率的季节性,并分析了儿童间周期性接触及整体人群的周期性接触如何形成我国麻疹传染率的季节性。根据中国2013-2016年麻疹分年龄组的数据,应用感染力分析模型,估算了中国麻疹不同年龄的感染力(即被感染风险);建立了基于年龄结构的具有季节性传染率的时间序列易感者-感染者-恢复者(time series susceptible-infected-recovered,TSIR)模型,并对中国麻疹的传播动态进行分析。模型包含了两种不同的传染率季节性驱动因素:儿童间的周期性接触率、整体人群的周期性接触率,研究了开学放假和春运引起的接触率变化对传染率季节性的影响。结果表明:1)中国麻疹不同年龄的感染力不同,其中1岁的婴儿感染力最高为24%-44%,其次是50-65岁人群;2)由学期和春运引起的两种周期性接触率都会导致麻疹传染率的季节性,其中开学期间传染率较均值增加31%;3)由春运引起的整体人群接触率的季节性导致春运期间传染率较均值增加23%。     

SARS控制策略仿真研究:防控措施效果比较

通过对SARS的流行病学分析,建立了SARS流行病学动态反馈仿真模型,并研究了该模型的仿真实现技术。通过仿真分析得出在SARS发病早期必须同时采用“扩大疑似病例的处理范围”和“限制人口自由流动”两种措施,才能有效抑制SARS的扩散;当病人的平均自由散毒时间低于10天以下时,此时控制的重点应放在加强扩大疑似病人的隔离范围上,这样才能有效降低SARS的扩散速度并减轻经济影响;另外,还给出了两种控制措施对SARS控制效果的影响及SARS的扩散趋势是否被抑制住的判断标准等,这些结论不仅对SARS防控方案的优化非常重要,而且所建立的模型及其仿真实现技术对禽流感等其他疫病的流行病学及防控策略研究都具有广泛的普适性意义。     

基于马氏决策过程的突发传染病防控决策模型

研究防控突发传染病在人群接触网络上传播的动态决策问题,在时间维度扩展传染病接触网络模型,真实描述疾病的时空传播规律.综合考虑免疫与隔离措施,基于马尔可夫决策过程构建突发传染病防控动态决策模型,动态生成防控方案,最优化决策周期内的整体决策效果.以典型情景为例建模并仿真求解,验证了模型的可行性和有效性;求解模型得到的动态决策方案可有效抑制疫情规模,为突发传染病防控提供决策支持.     

安徽省间日疟传染率分析

间日疟的传播媒介中华按蚊仍普遍存在,但对间日疟的传播动态的研究仍极其有限。以安徽省间日疟为例,估算蚊子叮咬率、间日疟的传染率以及它们的季节性,并进一步分析传染率发生季节性变化的影响因素。采用人类与蚊子相耦合的SIR-SI(Susceptible Infected Recovered-Susceptible Infected)模型对间日疟的传播动态建模,估算随时间变化的蚊子叮咬率以及传染率;建立多元线性回归模型探究温度和降水量对蚊子叮咬率和间日疟传染率的影响。结果表明:间日疟蚊子叮咬率和传染率有显著的年季节性(季节性幅度为42.4%);间日疟传染率受到温度(p值为7.23e-11)以及降水量(p值为0.004)的显著影响;间日疟发病数受传染率的影响不仅呈现每年一个周期的特点,由于易感者人数的变化,还存在多年一个大周期的特点。     

Numerical Simulation of the COVID-19 Herd Immunity Based on Complex Network Modeling北大核心CSCD

鉴于构建流行病动力学模型、探索流行病传播规律对疫情防控具有十分重要的理论意义和实际应用价值,在已有的均匀混合模型基础上,针对个体接触关系异质化越发明显,且每个个体都处在不同的接触关系中,建立了兼顾个体状态与接触追踪的动态小世界网络模型。模拟了新冠病毒在社会中的传播过程。通过对比仿真结果,说明了所建模型的合理性。在此基础上,仿真计算了网络拓扑结构与接种免疫人数占比共同作用下对新冠病毒传播的影响,分析得到群体免疫临界值。说明所建传播模型合理,接种疫苗实现群体免疫可行。     

基于社交网络结构特征的S2IR谣言传播模型

针对社交网络中的用户对谣言的抵抗能力存在差异以及用户间亲密度不同的情形,通过引入谣言信度函数与个体亲密度函数,定义体现网络结构特征的非一致接触传播率。考虑传谣者的信谣程度及传谣力度不同,基于平均场理论建立一种新的网络谣言传播动力学模型。在BA无标度网络中通过数值仿真验证了理论分析的正确性。实验结果表明,谣言在度大的节点中传播更快、范围更广;高谣言信度与用户亲密度会使谣言传播速度加快、传播范围变广;进一步探究了模型中遗忘率、辟谣率等相关参数对谣言传播的影响。对基本再生数进行敏感性分析,进而提出了控制谣言传播的建议,并对比分析了随机免疫与目标免疫两种常见免疫策略的效果;在仿真网络与真实网络中分析了网络结构对谣言传播的影响规律。     

传染病传播模型综述

建立传染病传播模型是理解传染病流行机理, 预测流行趋势, 进行防控决策的基础. 将传染病传播模型分为单一群体模型, 复合群体模型和微观个体模型三类. 单一群体模型从宏观角度刻画了集计量的变化, 以经典的\,SIR\,为基础, 在仓室设置、 年龄结构、 随机性、 异质性等方面进行了扩展. 复合群体模型将人群划分为多个子群体, 子群体之间因人口流动而耦合, 适合研究具有空间异质性的跨地区传播问题. 微观个体模型的出发点是个体状态和行为, 所有个体形成接触网络. 这类模型有理想网络和现实网络两个研究方向, 理想网络关注接触网络特性对传染病传播动力学的影响, 现实网络致力于揭示社会接触的实际特征, 构建足够真实的模拟网络, 研究传染病的传播. 这三类模型各有特点, 分别具有各自的适用领域, 应根据研究目的和问题特点选择合适的建模方法.     

钻石公主号邮轮上COVID-19传播动态的研究

为研究新型冠状病毒肺炎(COVID-19)在相对封闭环境内的传播动态,并依此研究能较大减少最终发病数的防疫措施,以钻石公主号邮轮上的感染情况为例,运用基于主体的建模方法(Agent Based Modeling,ABM),将活动范围和活动内容不同但有交互的乘客和工作人员作为主体,对隔离期间的乘客和工作人员在邮轮上的活动...     

手足口病传染率季节性及其与人口流动的关系

以安徽省手足口病为例,估算手足口病传染率的季节性,分析人口流动与手足口病传染率季节性之间的关系。采用时间序列模型及简单整体模型估算了手足口病随时间变化的传染率,分析了手足口病传染率的季节性。通过线性回归模型分析了人口流动(公路旅客运输量)与手足口病的传染率季节性之间的关系。结果表明两种模型估算的手足口病传染率均有显著的年季节性,传染率峰值发生在每年2月春运期间;安徽省人口流动手足口病传染率季节性有显著影响。这些研究结果有助于分析手足口病的动态传播特性,能够更好地解释手足口病的报告发病数周期性的成因。     

基于复杂网络的劳动力群体离职传播动力学模型及治理策略

针对劳动力群体离职问题,基于复杂网络理论,以劳动力个体、劳务公司和地域来源作为网络节点,各节点间关系作为边,建立了劳动力组织网络。在该网络基础上,构建离职信息的产生、扩散、响应、叠合和衰减的传播动力学模型。以上海市某重大基础设施工程为例进行仿真,分析了正式组织约束力、均匀免疫策略和熟人免疫策略对抑制离职感染的效果与规律。研究发现:该网络内离职信息的多点叠合传播是离职人数不断增长的主要原因;处于正式组织领导地位的节点初始传播能力强,而在网络中起群体中介作用的节点后续传播能力显著提升;群体间中介节点及其邻居节点具有较高的响应频次,是出现群体离职的潜在源;通过提高正式组织约束力可弱化个体离职倾向,但对各节点效果不一;采用均匀免疫或熟人免疫策略可降低离职率,且熟人免疫策略更优。研究有利于揭示劳动力组织离职群体化的内在机理,给出了新的治理策略。     

基于复杂网络的劳动力群体离职传播动力学模型及治理策略

针对劳动力群体离职问题,基于复杂网络理论,以劳动力个体、劳务公司和地域来源作为网络节点,各节点间关系作为边,建立了劳动力组织网络。在该网络基础上,构建离职信息的产生、扩散、响应、叠合、衰减的传播动力学模型。以上海市某重大基础设施工程为例进行仿真,分析了正式组织约束力、均匀免疫策略和熟人免疫策略对抑制离职感染的效果与规律。研究发现:该网络内离职信息的多点叠合传播是离职人数不断增长的主要原因;处于正式组织领导地位的节点初始传播能力强,而在网络中起群体中介作用的节点后续传播能力显著提升;群体间中介节点及其邻居节点具有较高的响应频次,是出现群体离职的潜在源;通过提高正式组织约束力可弱化个体离职倾向,但对各节点效果不一;采用均匀免疫或熟人免疫策略可降低离职率,且熟人免疫策略更优。研究有利于揭示劳动力组织离职群体化的内在机理,给出了新的治理策略。     

基于AGENT的流感传播模型与分析——以香港流感模式为例

应用基于主体的建模(ABM)方法,建立了流感病毒的多传播路径模型,并依此对香港地区的流感传播的动态模式进行分析,得到结果:1)香港地区流感传播的夏季高峰因为病毒通过污染物的传播而产生;2)在绝对湿度的影响下,流感病毒的空气传播途径和污物传播途径分别在冬季和夏季起主导作用;3)两种传播路径的模型能够合理地解释香港地区流感双峰现象产生的原因,为在不同季节制定有针对性的防控措施提供理论依据。     

动态影响力下网络舆论传播的计算实验研究

基于以往研究较少考虑影响力的即时动态更新,对于网络舆论传播的某些现象,可以融入这一因素进行分析.借鉴Krause有界信任的思想,引入Festinger的认知不一致理论对观点交互条件进行改进,并对信任阈值的作用进行了重新认识.本文认为,信任阈值并非判定个体是否交互的分界线,而是决定影响力增大或减小的分割线.进一步,对影响力的动态性进行了深入研究,引入短记忆过程和惩罚机制,从而构建动态影响力下的网络舆论传播模型,进行了计算实验分析.结果表明:随着群体信任闽值的提高,观点分化程度降低.群体观点演化也受初始影响力分布影响,初始影响力较高,网络群体更容易形成稳定的观点,且收敛速度更快.而投入干预个体的影响作用与群体信任阈值负相关,与干预个体所占的比例正相关.     

面向网络论坛的谣言传播与抑制研究

基于网络论坛中用户行为的异质性和病毒传播的SEIR模型,提出了面向网络论坛的SEIR谣言传播模型。首先根据模型在非均匀网络中的平均场方程,推导网络论坛中谣言传播的临界阈值,表明在谣言传播率有限的情况下,增加用户间的信任机制可以有效抑制谣言在网络中的传播;然后通过仿真与数值分析,验证模型的有效性以及信任机制的引入能够有效降低谣言的影响力、传播速率和影响范围;最后结合仿真与数值分析的结论和网络论坛用户间的高影响力有限信任关系,给出了抑制谣言传播的高影响力用户免疫策略。实验结果表明,该策略与传统的免疫策略相比能够取得更好的谣言抑制效果。     

现实复杂情形下的SIRS型传染病模型及其控制策略

研究现实复杂情形下(包含非线性传染率、有隔离措施、群外个体迁入、生育与死亡以及疾病可水平和垂直传播等)的SIRS型传染病模型。首先证明该传染病模型的无病平衡点与地方病平衡点的唯一存在性及渐近稳定性;然后从基本再生数以及折衷考虑人道主义、救治代价与疾病控制效果的原则,针对流行于人类的传染病,提出优先隔离染病个体、提高疾病治愈率以及控制传染病垂直传播的传染病综合控制策略;最后,数值仿真验证了模型的稳态特性以及综合控制策略的有效性。     

中国人口流动网络时空演化及其对新冠疫情传播的影响

基于2020年1月1日至2月29日的手机信令数据构建全国尺度人口流动网络，研究了疫情-春节叠加影响下人群流动行为的时空演化规律，并实证检验了流动网络结构特征在疫情传播中的作用。研究结果表明：大流行对人口流动模式的破坏存在年龄和距离异质性，削弱了高层级城市在人口流动网络中的重要性，并重塑了城市间人口流动强度分布规律。各时间段流动网络度分布均呈现“低度饱和，高度截断”的幂律特征，不同年龄群体迁移模式的城市分异性揭示了不同层级城市居民工作压力存在分化，且分化趋势在年轻人群中更为显著。研究还发现，流动网络拓扑结构与当地疫情传播之间存在因果关联性，采用时间断点回归模型实证检验了流动网络度中心性、接近中心性和特征向量中心性3项结构特征在封控政策对当地疫情传播的影响中起到部分中介作用。本研究对深入理解人口流动网络结构特征在重大公共卫生事件传播中的影响具有重要的理论和实践意义。     

不同理性预期下Stackelberg模型的动态复杂性

构建双寡头参与人分别采取有限理性和天真理性预期的Stackelberg博弈模型,研究市场均衡的稳定性条件及动态复杂性特征.通过理论求解和数值模拟得出结论:参与人在不完全信息和不同理性情况下,Stackelberg模型的参数取值范围决定了动态系统的稳定性、产量分岔、利润分岔、奇怪吸引子、吸引子维数和混沌等;如果参数取值满足一定条件,静态Stackelberg推测变差均衡能够实现;否则,Stackelberg推测变差均衡不稳定,非线性动态经济系统可能会出现周期变化或混沌的现象.     

基于“S”型变化遗忘率与个案网络结构的企业隐性知识传播

隐性知识是现代企业竞争优势的战略资产,具有更高的价值。本文基于小世界网络中SIR模型为基础研究隐性知识传播规律,采用更符合实际的"S"型曲线作为变化遗忘率函数,构建遗忘率随时间变化的隐性知识传播复杂网络模型,使得该模型更能准确预测企业内部隐性知识传播过程;还采用随机抽样方式对C企业的所有员工发放调查问卷4500份,最终回收问卷4320份,获取C企业知识传播网络参数,对其隐性知识传播过程进行案例仿真。研究结果显示:遗忘率及其函数参数的变化对隐性知识传播的最终规模有重要影响。越大的初始遗忘率使得企业隐性知识传播的最终规模也越小,遗忘速度越快,隐性知识传播范围也越小;相比常数遗忘率的模型,考虑变化遗忘率的隐性知识传播随时间变化的最终规模要大。