面向隐形群体的复杂网络疾病传播模型-论文.pdf

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1、第31卷第10期计算机应用研究Vo1．31No．1O2014年10月ApplicationResearchofComputers0et．2014面向隐形群体的复杂网络疾病传播模型王淑娴，刘方爱，吴楠(1．山东师范大学信息科学与工程学院，济南250014；2．山东省分布式计算机软件新技术重点实验室，济南2500l4摘要：针对复杂网络经典疾病传播模型中没有考虑隔离制度的情况，研究了患有病毒、但因患病特征不明显暂未被隔离的隐形群体对疾病传播的影响。引入隔离率等因素对SIR疾病传播模型进行了改进，建立了疾病传播的SIQ(susceptible—invisible—quarantine

2、d)模型。以2013年爆发于我国的H7N9流感病毒为研究背景，利用微分方程，对传染率、接触率和隔离率在SIQ疾病传播模型中的作用进行了仿真实验。结果证明，隔离率对疾病传播影响最大，所以，扩大疑似病例的范围，增加隔离率，可以有效控制疫情大暴发。关键词：复杂网络；传播模型；隐形群体；微分方程；隔离率中图分类号：0231．5；N945．12文献标志码：A文章编号：1001-3695(2014)10—2986—04doi：10．3969／j．issn．1001—3695．2014．10．024Epidemicmodelwithinvisiblepatientsoncomplexnet

3、worksWANGShu—xian．LIUFang—ai．WUNan(1．1nsti{uteofInformationScience＆Engineering，ShandongNormalUniversity，Jinan250014，China；2．ShandongProvincialKeyLabo—ratoryfo，DistributedComputerSoftwareTechnology，Jinan250014，China)Abstract：Forthecanonicalepidemicmodeloncomplexnetworksdidnotconsiderthereals

4、ituationofquarantine，thispaperstudiedinvisiblepatients’influenceonthespreadofdiseases．Theinvisiblepatientreferstopersonswhoweresufferingfromvirus．butthesymptomswerenotobvious．ItaddedtheisolationratetoimprovetheSIRepidemicmodelandbuilttheSIQepi—demicmode1．Theresearch’Sbackgroundwastheoutbrea

5、kofH7N9fluvirusin2013inChina．Byusingdifferentialequation．theexperimentsimulatedinfeetionrates．contactrateandisolationrateintheroleofthespreadofvirus．Thesimulationresultsshowthatisolationratehasthegreatestinfluenceonthespreadofdisease．Expandingthetreatmentrangeofsuspectedcasestoincreasetheis

6、olationratecancontrolepidemiceffectively．Keywords：complexnetworks；spreadingmode；invisiblepatients；differentialequation；isolationrate行为。0引言在疾病传播的控制领域，研究多侧重于对各影响因素在控制疾病传播阈值中的作用进行分析，提出有效措施防止疾病传近年来，随着社会发展的日益复杂化、网络化。复杂网络应运而生并引起了人们的广泛关注。许多来自物理、数播。针对不同类型的疾病需要不同的预防措施：陈乾国等学、计算机和生物领域的国内外研究者都开始致力于复杂人提

7、供的人工免疫策略，适合于缓慢暴发的疾病，可以对易网络的研究，并掀起了研究复杂网络的热潮⋯。随着研究感染个体注射疫苗进行人工免疫；对于具有暴发性特征的疾的不断深入，人们逐渐意识到研究复杂网络的最终目的在病，开始阶段没有有效疫苗可用，一般采取隔离措施，将患病个于对它的应用，而复杂网络上动力学的一个典型应用就是体进行隔离，但隔离过程中隐形个体的存在是个不容忽视的问疾病的传播。尤其是近年来SARS、禽流感等疾病的大暴题，这类个体因没有表现明显患病特征，短时间内不会被隔离，发，对人类身心产生了深远的影响，找出有效