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针对2009年中国大陆地区爆发的甲型H1N1流感疫情,本研究应用经典的传染病动力学模型(SEIR模型),并对该模型进行改进后构建了一套模拟流感疫情时空发展的模型。该模型以省为模拟单元,从相互作用的三个层次描述甲型H1N1流感疫情的发展过程:
1.省内病例演化,SEIR模型将每个省内的人口分成四种状态:易感者、潜伏期病人、传染期病人(进一步细分为有症状和无症状两类)、移出者(包括康复病人和死亡病人),这四种状态的人群按照SEIR模型中设定的参数进行演化,同时实现病例逐代感染;
2.省际间疫情传播,构建了省际间人员移动的交通模型,用省际间人员移动的概率描述病例在省际问的流动行为,进而描述流感疫情在省级空间传播过程;
3.国外病例输入,统计了从5月8日第一例病人进入中国到6月13日的所有国外输入病例,在模拟实验时作为初始病例数据按照对应时间输入到对应的省份。
模型中设置了四种防控措施:边界检查(BC)、归国人员居家隔离(FIHQ)、国内发病病人隔离(SIPI)和发病病人的密切接触者隔离(CCPQ),这四种防控措施作用于疫情发展的三个层次。
本研究构建了省级人员移动的交通模型,根据中国大陆地区各种交通的客运量数据和交通网络的空间分布情况,选择铁路、公路、民航三种交通方式描述流感病例在省间的移动行为,模型中流感病例的省间移动行为是通过每天每人省间流动的概率实现的。根据获取的三种客运量数据分别设计了通过铁路、公路和民航客运量计算2008年省间人员移动概率的处理流程。
用运构建的流感疫情时空发展模型,通过设置不同的参数对流感疫情时空传播趋势进行实验模拟和分析。首先通过设置不同的防控措施实施强度,评价四种防控措施单独作用和综合作用时对控制甲型H1N1流感疫情时空发展的有效性,根据结果得出在疫情爆发早期采取综合防控更能有效抑制流感疫情发展,且易于实施:其次通过比较不同交通方式作用下流感疫情发展在空间分布上的差异,分析了三种交通在流感疫情空间传播过程中发挥的作用,探索通过控制交通开展疫情防控的可行性,经过分析建议在疫情发生早期,病例通过铁路和民航两种交通方式在省间流动行为需要被严格控制,这样可以有效抑制疫情的空间传播。