关键词:
新冠肺炎
智能体模型
参数空间探索
核酸检测
非药物干预措施
摘要:
2020年新冠疫情大流行以来,至今已经在全世界二百多个国家和地区造成感染,并且导致了数百万人死亡,数亿人感染,给人类的正常生活造成了极大的损失和危害。随着时间的推移,在全球各种防控措施的实施以及大面积疫苗接种情况下,虽然新冠肺炎的影响逐渐削弱,致死率有所降低,但却有可能呈现波浪式爆发,在局部地区再次造成聚集性爆发的可能。因此,在后疫情时期面对有可能局部爆发的疫情,如何制定更加高效和简便的防控措施,以保护人民的生命和财产安全成为当前面临的至关重要的问题。因此,本文通过整合人口统计数据、POI数据、新冠疫情病例数据以及建筑物等多源数据,构建了一种基于SEIR(Susceptible-Exposed-Infectious-Recovered,SEIR)模型的多参数新冠疫情非药物防控智能体模型,并以北京市大兴区和杭州市为研究案例,开展了新冠疫情在不同非药物防控措施下时空维度的评估研究。本文主要研究内容如下:
(1)顾及多参数的新冠疫情非药物防控智能体建模及参数空间探索研究。该模型以SEIR模型为基础,采用人口统计数据、道路数据、建筑物数据和新冠肺炎病例等数据,构建了不同小世界网络疫情传播场景模型。同时,该模型涉及多个参数,并对未知的流行病学参数,使用MCMC方法对其参数空间进行探究,得到了较为准确的参数值。该模型可以为其它类似传染病快速建模研究提供参考。
(2)不同层面核酸检测策略在时间维度上对新冠疫情传播的影响评估研究。研究结果表明,在行政区层面进行核酸检测时,这种大规模核酸检测,由于个人防护措施的不足以及核酸采集期间未正确佩戴口罩等原因,都可能引起疫情快速的传播,导致疫情聚集性爆发。在社区层面进行核酸检测时,可以在时间尺度上限制奥密克戎变异株的快速传播,同时减少疫情聚集性爆发的概率,达到有效控制病毒传播的目标。在家庭户层面进行核酸检测时,可以更快速精确地定位感染者,减少社区内的病毒传播链,从而在疫情出现早期快速地控制疫情的扩散。同时,由于这种策略针对的是具体的家庭户,因此可以更好地保护个人隐私和权益,提高社区居民的配合度和满意度。与其它两种层面的核酸检测策略相比,采用家庭户层面的核酸检测,不仅总累计感染人数将大大减少,在时间上也可以更加快速的找到传播链,缩小疫情传播范围。因此,家庭户层面核酸检测策略是三种核酸检测策略中最优的检测方式。
(3)不同非药物干预措施组合在空间维度上的有效性评估研究。研究结果表明,当对外来输入人群进行核酸检测时,检出率设定为50%,所有人群戴口罩的比例设定为80%,在出现阳性病例的地区核酸检测频率设定为一天一次时,可以大幅减少疫情感染人数,限制疫情在空间尺度上的扩散,将疫情控制在中心城区,只有郊区的少数地区出现零星感染,降低了疫情向其他区域外延的风险,并且综合干预措施可以及时识别和隔离感染者,从而快速有效地减少累计感染人数并控制疾病传播,在空间维度上极大程度地缩小了感染范围和面积。