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基于随机元胞自动机的 SEIR 流行病模型中两剂疫苗的效果

元胞自动机与格子气 2022-09-14 v1 混沌动力学 生物物理 种群与进化

摘要

在这项工作中,为支持免疫策略的决策,我们提出在考虑随机元胞自动机的 SEIR 模型中加入两剂疫苗接种。我们分析了三种不同的接种情景:i)无限剂量,(ii)向易感个体发放有限剂量,以及(iii)向全体个体随机分配的有限剂量。我们的结果表明,接种数量与开始接种的时间比疫苗效力、第一剂与第二剂之间的间隔以及接种群体之间的间隔更为关键。情景(i)显示,对于接种第一剂的部分个体,解可早期收敛至无病平衡。在情景(ii)中,少量两次接种分少数批次施用比分成多批次更能减少感染人数。此外,第一剂施用浪费较少,而第二剂浪费增加。情景(iii)相较于情景i) 无限剂量,(ii) 向易感个体发放有限剂量,以及 (iii) 向全体个体随机分配的有限剂量。我们的结果表明,接种数量与开始接种的时间比疫苗效力、第一剂与第二剂之间的间隔以及接种群体之间的间隔更为关键。情景 (i) 显示,对于接种第一剂的部分个体,解可早期收敛至无病平衡。在情景 (ii) 中,少量两次接种分少数批次施用比分成多批次更能减少感染人数。此外,第一剂施用浪费较少,而第二剂浪费增加。情景 (iii) 相较于情景 (ii)$ 表现出从第一剂到第二剂施用的剂量浪费增加。在情景 (iii) 中,浪费的总剂量随施用批次数量线性增加。此外,连续群体施用中的有效剂量数量随时间呈指数衰减。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.01022,
  title  = {Effect of two vaccine doses in the SEIR epidemic model using a stochastic cellular automaton},
  author = {Enrique C. Gabrick and Paulo R. Protachevicz and Antonio M. Batista and Kelly C. Iarosz and Silvio L. T. de Souza and Alexandre C. L. Almeida and José D. Szezech and Michele Mugnaine and Iberê L. Caldas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.01022},
  year   = {2022}
}