SIR 过程收敛到平均场模型的初等证明
动力系统
2016-12-28 v3 社会与信息网络
概率论
种群与进化
摘要
易感-感染-恢复(SIR)模型已被广泛用于建模疾病传播及其他过程。尽管这个基于常微分方程(ODE)的模型作为接触网络上潜在随机 SIR 过程的平均场近似被广泛使用,但现有的严格方法很少,且这些方法使用复杂的半群和鞅技术来证明:完全图上随机 SIR 过程的易感与感染节点的期望比例随着节点数增加收敛到平均场 ODE 模型的解。我们将 Armbruster 和 Beck(2016)引入的 SIS 过程的收敛初等证明推广到 SIR 过程,仅使用三个 ODE 组成的系统、简单概率不等式和基础 ODE 理论证明了收敛性。我们的方法也可推广到许多其他类型的仓室模型(例如易感-感染-恢复-易感(SIRS)),这些是线性 ODE 加上类似于 SIR 模型中 SI 项的新感染数二次项。
引用
@article{arxiv.1511.08572,
title = {Elementary proof of convergence to the mean-field model for the SIR process},
author = {Ekkehard Beck and Benjamin Armbruster},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.08572},
year = {2016}
}
备注
18 pages, 2 figures