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超越 $R_0$:继发感染异质性与概率性流行病预测

种群与进化 2020-04-15 v2 应用物理 物理与社会

摘要

基本再生数——R0R_0——是公共卫生中最常见也最常被误用的数字之一。尽管常用于比较疫情和预测大流行风险,这一单一数字掩盖了两种不同病原体即便具有相同 R0R_0 时可能展现的复杂性。在此,我们展示如何利用继发感染分布的估计来预测暴发规模,同时利用其平均值 R0R_0 与底层异质性。为此,我们重新表述并推广了随机网络理论中的经典结果,该结果依赖接触者追踪数据来同时确定继发感染分布的一阶矩(R0R_0)与高阶矩(代表异质性)。进一步,我们展示了该框架在新兴病原体数据稀缺现实中的不同实现方式。最后,我们证明,若无关于COVID-19等新兴传染病继发感染异质性的数据,暴发规模的不确定性范围极大。综上,我们的工作凸显了新兴传染病暴发期间接触者追踪的关键必要性,以及预测流行规模时需超越 R0R_0 的必要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.04004,
  title  = {Beyond $R_0$: Heterogeneity in secondary infections and probabilistic epidemic forecasting},
  author = {Laurent Hébert-Dufresne and Benjamin M. Althouse and Samuel V. Scarpino and Antoine Allard},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.04004},
  year   = {2020}
}

备注

New figure with validations for multiple diseases and COVID-19