环境感知的新冠肺炎传播态势的建模与分析

摘要

针对现有传播模型没有考虑个体所在环境对个体感染病毒的影响以及经典传播模型无法很好地刻画个体特征的问题,提出了基于环境感知的病毒传播模型(EA-SIR).首先,引入个体接触矩阵来描述个体之间的接触情况,推导基于环境感知的个体染病概率,建立EA-SIR的微分方程组;然后,推导EA-SIR的基本再生数及其上界.EA-SIR的基本再生数上界小于或等于经典SIR模型,说明病毒在EA-SIR中更难传播,实际上人们强烈的自我保护意识有利于阻断病毒的传播,因此理论上EA-SIR更适用于刻画病毒的传播.最后,使用"钻石公主"号以及国内四个城市的疫情数据进行实验,以平均绝对误差(MAE)为评价标准.仿真实验的结果表明,EA-SIR能够较好地刻画新冠肺炎疫情的传播态势.