SIR/IR模型的新型冠状病毒肺炎疫情研究
——基于湖北省2020年1—5月数据
2021-11-02邹浩越李世霖刘韩坤
湖南工业大学学报 2021年6期
邹浩越,李世霖,刘韩坤
(湖南工业大学 理学院,湖南 株洲 412007)
0 引言
2019年,一类意想不到的COVID-19病毒给中国乃至世界经济造成了严重损失,COVID-19病毒具有非常强的空气传染能力,其通过与人体黏膜细胞上的血管紧张素转化酶Ⅱ(angiotensin converting enzyme-Ⅱ,ACE-Ⅱ)特异性结合,从而引发呼吸系统病变[1]。新型冠状病毒肺炎的潜伏期一般为14 d左右,病毒传染能力非常强,因其传染性较强而使得防疫非常困难。但是中国政府通过宏观调控,运用政策手段限制住了病毒的传播范围,使得我国的疫情形势转好。
为了探求如何有效进行防控防疫,本文拟基于SIR/IR模型进行分析[2-3],通过Matlab对现有数据进行分析和评价,评估政府干预对公共安全的影响,为此后类似疫情的防疫和救治工作提供理论支持和实践参考。
1 模型的建立
1.1 模型前提
SIR模型,是由W.O.Kermack等[4]于1927年建立的,用于研究传染病动力学传播的经典仓室模型。仓室模型的基本思想,是将自然状态下的人群分为若干仓室,再对仓室建立模型和进行分析。仓室模型中最具代表性的模型是SIR模型。
大多数感染性疾病都是免疫的——即患者治愈后,在被感染的系统中立即被移除,称为移除者。而患者在治愈后具有非常强的免疫力(默认不会再次患病),可以认为康复后的患者既非健康者也非不患病者,退出了传染病体系。
SIR模型是常见的一种描述传染病传播的数学模型,其基本假设是将人群(总人数N不变)分为以下3类[5]:
1)易感者(susceptible)。文中以S表示,指未感染,因自身免疫力低下或者缺乏免疫力,而与患病的人接触后易受感染的人。……
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