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当下一代矩阵 $M$ 仅部分已知时 $R_0$ 与最终流行病规模的下界

种群与进化 2026-03-10 v2

摘要

我们研究一种多类型 SIR 流行病模型,其中个体按不同类型分类,感染传播由下一代矩阵 M={mij}M=\{m_{ij}\} characterized by community fractions {πj}\{\pi_j\} for 不同类型的个体。我们分析两个关键量:基本再生产数 R0R_0 和不同类型的最终流行病结果 {τi}\{\tau_i\}。我们考虑 MM 仅部分已知的情况,通过行求和 {ri}\{r_i\} 或列求和 {cj}\{c_j\} 实现。对于一般 MM,通过 {ri}\{r_i\}{cj}\{c_j\} 部分观测,我们获得 R0R_0{τi}\{\tau_i\} 的尖锐上界和下界;但对于 MM 满足详细平衡的情况,问题更为复杂:我们获得的 R0R_0 下界比一般情况更窄,但仍不够精确,仅在个体类型数为两时才能获得最终规模的下界。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.23885,
  title  = {Bounds on $R_0$ and final epidemic size when the next-generation matrix $M$ is only partially known},
  author = {Andrea Bizzotto and Frank Ball and Tom Britton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.23885},
  year   = {2026}
}