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《SARS传染扩散的动力学随机模型_石耀霖.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第45卷第15期200年7月拼考五叙SARS传染扩散的动力学随机模型石耀霖··,一(中国北京】创M)39Em:hs@gscasaccn)科学院研究生院计算地球动力学实验室ialivl摘要基于对每个病人的感染、发病和传染随机过程主要特征的模拟,构建了SARS传播的系统动力学随机模型.以越南的数据为参考,进行了MonteCair。实验.初步结果表明,感染率及其随时间的变化是影响SARS传播的最重要因素.在感染历史已知及未来感染率得到控制的条件下,模型可以预测疫病发展态势和随机起伏大小.关键词SARS传染病模型系统动力学点过程.,建立SARS传播的动力学模型,掌握其传播特发展进
2、行研究假定有一个输入的病人他在潜伏期,,点、,后会发病1一12d控制因素以及在某种程度上对疫情发展作出估潜伏期长度一般为但具体某一.,计和预测,是一项重要的科研课题在传染病传播的个病人的潜伏期长度是随机的本文中假定遵从.,,目前国内占主导地位的方法是沿Pofsson分布发病后该病人会随机地感染他人有动力学研究中n,,Aderso。和Mayl’]1991年的经典性工作通过建立传些是可以追踪一对一感染历史的显示感染每个病.染病传播的常微分方程组进行研究2[一”〕国际上沿着;人的平均感染率不难确定也有些是隐式感染(例如.这一方向也有许多工作[’“一,4]另外一类模型为随机医院门
3、诊或香港陶大花园因污水系统纸漏等无法严,,L’5」可模型以在相应常微分方程的基础上增加随机格追踪一对一感染关系的情况)可以计算平均值求,.【’“一,8]或利用Ma改ovonteCarlo出每个病人的感染率考虑链进行M模二者之和为每个病人的平均,,,拟L’”]特别是对sARs这样一种患者绝对数量很低感染率由于对SARS这种新疾病目前尚无资料公开相对易感人口总数的比率也很低的传染病,随机模发表,本文假定这种非负数的随机变量遵从Piosson.,型也许更为适宜i’”]目前已发表的两个sARs传染病分布平均感染率随病程变化和人类主观措施变化模型20[,2’」均采用了随机模型,它们
4、被认为具有可在而变化.病人的病程长度和预后也均是随机的,可以疫期内随时调整参量的优点2[].在一定平均病程长度内随机起伏(这里的病程长度是传染病方程不仅可以用于传染病研究,而且也指病人具备传染性的时间长度,不是病人发病到出、、.可用于生物种群分布新技术的传播和扩散谣言的院的时间长度),按一定的死亡率而死亡或痊愈疫.,传播等自然和社会科学问题的研究23[,24]反之其他J清感染率会受隔离措施的影响,有的病人可能是先科学的研究方法也可以被借鉴来用于传染病扩散的发病、然后才被隔离;也有的密切接触者可能先被隔.,、研究在流体动力学中人们既可以从宏观的物质离观察,然后才发病.对每一
5、个病人的具体情况、被动量和能量守恒的偏微分方程出发进行研究;也可隔,离日期也可以在计算机中按疫期不同时段特点、,以从每一个分子的运动碰撞和相互作用考虑最后随机确定.总之,我们可以在计算机中随机地确定每.求其宏观平均值后一种分子动力学的研究方法需一个病人的潜伏期、发病日期、被隔离日期、痊愈或,要对大量分子逐个追踪和计算这仅仅在计算技术死亡日期,确定他每天随机感染了哪些新病人,建立.迅速发展之后才成为可能本工作在思路上类似于其档案,并每天更新档案,把那些被随机感染的新病,分子动力学对每一个分子的追踪借鉴了我们过去人的个人情况和传染给他人的情况加人到档案中.,用点过程随机模型研
6、究地震序列的方法25[]提出一,只4、、这样要知道个参量(感染率潜伏期病程长度种基于对每一个病人的传染链进行追踪的sARs传播,.和死亡率)就可以构建SARS传播的最简化的动力,动力学随机模型并以越南的数据为例进行初步分析学模型.在考虑SARS空间传播的模型中,还要增加1模型区域结构和传播特点的一些信息,以及区域间人口最简单的模型可SARS的空间.以先不考虑扩散流动的概率及其随时间和控制措施的变化随机模和分布,仅对研究区域内易感人群中疫情随时间的型的计算程序框图见图1.WWW.SCIChia.C0nm1373考屯叙第4a卷第1期00年月2科简寸及输人初值,ma、O100介
7、1I(按日循环),Do200)=ltotal_siek(对每个感N-染者扫描)是否在传染期否是wil_isck计算每个病人新感染人数凡,DO300K=lN一will_sjek:以随机方式建立每个新感染者档案感染者、被谁感染、、发病日期、区域感染日期痊愈或死亡、痊愈或死亡日期、隔离日期更新凡total_siek,一DO400)=lNtotal_siek按病人做日统计,DO500)=]Nzone按区域做日统计,DO6001二1刀zone最终统计图1sARs随机模型计算程序框图,,4个参量中潜伏期是不受人类控制的,传染率、造空间结构
