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有限检测资源下传染病传播的崩溃相变

物理与社会 2023-07-10 v1

摘要

compartment模型是建模传染病最广泛使用的框架。这些模型不断被精炼以纳入所有能塑造疫情暴发过程的现实机制。在考虑通过检测对感染者进行早期发现和隔离的 compartment模型基础上,本文关注检测资源有限可用性下检测过程的可行性,并研究后者如何影响检测率。我们的结果表明,除了在 R0=1{\mathcal{R}}_0=1 处众所周知的传染病相变外,在 R0>1{\mathcal{R}}^*_0>1 处发生第二次相变,标志着检测系统的崩溃,并因此从缓解机制切换到病原体自由传播的机制。我们将模型的传染病相图刻画为相关控制参数的函数:基本再生数、系统的最大检测能力以及避难个体的比例。因此,我们的分析为估算应对疫情所需的检测资源和管控水平提供了有价值的工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.03502,
  title  = {Collapse transition in epidemic spreading subject to detection with limited resources},
  author = {Santiago Lamata-Otín and Adriana Reyna-Lara and David Soriano-Paños and Vito Latora and Jesús Gómez-Gardeñes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.03502},
  year   = {2023}
}