基于个体异质传染率及状态转移的SIR模型分析

论文摘要

针对染病个体具有不同传染率的现象,基于复杂网络中的基本SIR传染病模型,提出了一种具有两种传染率且存在转移概率的传染病模型。根据地方病平衡点的存在性,求出了基本再生数R0。在此模型上,分析了随机免疫和目标免疫两种常见免疫策略。通过仿真模拟发现:在同等条件下,R0>1时,疾病在异质网络中比在同质网络中传播速度更快,范围更广;R0<1时,网络结构对疾病传播的影响不大。进一步研究得出:网络中初始染病节点度的越大,疾病传播速度越快且感染峰值越大;初始染病节点的接近度中心性越大,疾病传播速度越快且范围更广;点集聚系数对传播过程的影响不大;基本再生数R0随转移概率的增大而减小,增大转移概率能有效减少疾病的传播;在平均免疫率相同的情况下,目标免疫比随机免疫更有效。

论文目录

• 1 传播机理与模型
•   1.1 同质网络中的传播模型
•   1.2 异质网络中的传播模型
• 2 平衡点与基本再生数
• 3 免疫策略
•   3.1 随机免疫
•   3.2 目标免疫
• 4 仿真模拟与敏感性分析
•   4.1 网络结构对传播的影响
• 1的仿真分析'>    4.1.1 R0>1的仿真分析
•     4.1.2 R0<1的仿真分析
•   4.2 网络节点特征对传播的影响
•     4.2.1 节点度大小对传播的影响
•     4.2.2 节点接近度中心性大小对传播的影响
•     4.2.3 节点集聚系数大小对传播的影响
•   4.3 基本再生数的敏感性分析
•   4.4 免疫效果分析

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 瞿倩倩,韩华

关键词: 复杂网络,异质传染率,状态转移,基本再生数,免疫策略

来源: 计算机科学 2019年12期

年度: 2019

分类: 信息科技,基础科学,医药卫生科技

专业: 数学,预防医学与卫生学

单位: 武汉理工大学理学院

基金: 国家自然科学基金项目(71140015,71372135),国家自然科学基金青年科学基金项目(61303028),中央高校基本科研业务费专项基金项目(2015-zy-115)资助

分类号: O157.5;R181

页码: 327-333

总页数: 7

文件大小: 1685K

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