具有多样化贸易网络的食源性疾病协同流行

严重的食源性疾病频繁爆发警示我们，全球贸易网络可能传播致命病原体。全球贸易网络是一种典型的叠加网络，它复合了多个独立的贸易网络，这些独立网络分别代表单一产品的传输，并通过各自的一套贸易互动连接同一组国家和地区。尽管近期研究对叠加网络的流行病动力学含义存在争议，但对于多个多样化独立网络叠加的一般性答案仍然难以捉摸，尤其是一组独立网络的异质性与多样性同叠加网络行为之间的关系。在本文中，我们基于多样性理论建立了一个用于分析多重叠加网络的通用框架。该框架能够揭示超越叠加过程的关键流行病机制。将该框架应用于全球贸易网络，我们发现，尽管独立贸易网络的连通性分布高度异质，但叠加网络上的流行病行为更依赖于独立贸易网络之间的协同作用，而非像具有异质分布的复杂系统的一般属性那样依赖于少数高连通性网络。此外，对与 7 种真实病原体相关的叠加贸易网络的分析也表明，流行病行为并非由高连通性商品控制，而是叠加贸易网络的实际复合模式在病原体传播中起关键作用。最后，我们研究了协同机制对叠加网络稳定性及全球流行病控制的影响。该框架为研究叠加网络上的不同问题提供了通用工具。