意识扩散与自发意识行为对流行病传播的影响——基于多层网络的方法

在本文中，我们研究了多层网络中流行病传播与意识扩散之间的相互作用。在该模型中，传染病可以在代表流行病传播路径的网络（接触网络）中传播，导致意识在另一个网络（信息网络）中扩散，随后意识的扩散会促使个体采取社交距离，进而影响流行病传播。关于意识的扩散，我们假设：一方面，个体可以被信息网络中其他有意识的邻居告知；另一方面，易感个体可以被接触网络中受感染的邻居（局部信息）或大众媒体（全局信息）引发自发意识。通过马尔可夫链方法和数值计算，我们发现感染个体的密度和流行病阈值会受到两个网络结构以及意识有效传播率的影响。然而，我们证明了尽管引入自发意识可以降低感染密度，但无论是局部信息还是全局信息，都无法提高流行病阈值。我们的发现与许多先前的结果显著不同——基于局部信息的行为响应可以改变流行病阈值。