基于SVEIRD模型的新冠疫情传播研究

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由于新型冠状病毒的迅速蔓延以及经济全球化、交通便捷化等因素的影响,新型冠状病毒肺炎疫情的传播与防治已经成为政府关注的重点、社会关注的热点以及学术研究的重点问题。基于以上背景,本文以社会网络中特定数量的群体为研究对象,对经典的SEIR模型加以改进,将年龄结构、潜伏期与康复期参数的不同设定、死亡人群和疫苗资源纳入考虑范围,综合衡量以上因素对疫情传播和发展过程所带来的影响。研究方法上,本文采用多智能体仿真实验的方法,将社会生活中的个体抽象为多智能体并分别赋予其状态和交互规则,观察系统的运行规律,利用Net Logo平台进行多次重复仿真实验及对应实验的结果分析,在仿真实验结论的基础上得出管理学启示。本文分析了不同的潜伏期与康复期参数设定、分层的年龄结构、有限的疫苗资源三个因素单独变化以及三者共同作用时对疫情传播和防控过程的影响。研究结果表明:(1)社会网络中的年龄结构分层以及潜伏期与康复期的参数设置对于刻画现实世界中的疫情传播均有着正向影响,使得疫情传播过程刻画更加准确。(2)根据不同年龄阶段被感染的可能性进行疫苗资源的分配和接种对于疫情防控的效果最为明显,此时疫苗资源的利用效率最高。(3)疫苗资源可以加速疫情的整个发展过程,能够缩短疫情到达感染高峰的时间和最终系统达到稳定的时间。通过对易感者接种疫苗使其免于被病毒感染,从而加速疫情结束;但不会改变疫情爆发的高度即到达感染高峰时的被感染人数。
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