新冠肺炎爆发初期,多个国家采取非药物干预措施控制疫情传播。在这些非药物干预措施中,广泛采用隔离措施,并通过居家和就地隔离命令执行。了解隔离措施的有效性可以为正在进行的COVID-19大流行和未来疾病爆发期间的决策和控制规划提供信息。本文主要回顾了新冠肺炎疫情爆发的早期阶段,并对隔离措施的实施进行了一系列预测性研究。传染病数学建模是一种工具,可以研究疾病传播的机制、预测传染病的进展情况以及评估控制流行病的策略。针对新冠病毒传播特性,本文建立一个考虑隔离措施的扩散模型,并将该疾病传播模型与集合调整卡尔曼滤波方法相结合。通过将模型校准到病例数据,本文在武汉、纽约、米兰、伦敦四个地区人口流动限制措施实施之前估计了关键的流行病学参数。然后,利用模型模拟根据几个特征进一步研究隔离措施在疫情传播中的关键作用。结果表明,隔离易感人群、暴露人群和未报道的感染者是控制疫情的必要措施,但可以通过更快地隔离报道病例来降低这些类人群的隔离率。对于单一隔离措施,它的实施难度大、边际成本高,但是边际收益在递减,所以多种隔离措施相结合的防控效果更好。此外,本文生成反事实模拟来估计隔离措施的有效性。研究发现,如果取消对易感者、暴露者和未报道感染者的隔离措施,那么四个地区封锁后40天的累计病例数远远高于现在所报告的病例数,这一发现强调了在大流行的早期阶段隔离的重要性。最后,对封锁后60天内四个地区的传播动态进行了模型拟合。结果显示,经过一段时间的封锁后,四个地区的有效再生数均降至1以下。