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具有异质耦合模式的集合种群系统中的流行病建模:理论和模拟。 (英语) Zbl 1398.92233号

摘要:人口的空间结构是理解流行病大规模传播的关键因素。基于最近关于城市地区交通和通勤模式异质性的实证证据,我们对以异质连接和流动模式为特征的集合种群模型中的传染病行为进行了深入分析。我们在力学水平上导出了描述集合种群系统的基本反应扩散方程,并导出了亚种群入侵动力学的早期动力学近似。分析描述使用了关于度块变量的齐次假设,该假设允许我们考虑集合种群网络的任意度分布。我们表明,除了通常的单一种群流行阈值外,集合种群网络还显示了一个亚种群入侵的全局阈值。我们找到了入侵阈值的显式解析表达式,该表达式确定了为了感染宏观数量的亚群而在各亚群之间旅行的最小个体数。入侵阈值是基本生殖数、感染期和流动过程等因素的函数,并且随着网络异质性的增加而降低。我们提供了广泛的机械数值蒙特卡罗模拟,以恢复在广泛的集合种群网络连接模式中的分析结果。研究结果有助于理解大型交通网络中疾病传播的最新数据驱动计算方法以及交通限制等遏制措施的效果。

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92天30分 流行病学
92D25型 人口动态(一般)
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