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具有时变传染力和减弱免疫力的流行病模型的函数中心极限定理

概率论 2025-04-29 v1 种群与进化

摘要

我们研究一种基于个体的随机流行病模型,其中感染个体在每次感染后再次变为易感(广义 SIS 模型)。具体而言,每次感染后,传染力是自感染以来 elapsed 时间的随机函数,且每个康复个体在一段时间后根据随机易感函数逐渐丧失免疫力(等价地,逐渐变为易感)。流行病动力学由群体中平均传染力和易感过程以及感染和易感/未感染个体数描述。在 \cite{forien-Zotsa2022stochastic} 中,证明了当群体规模趋于无穷时的函数大数定律(FLLN),并研究了渐近地方病行为。本文中,我们证明了流行病动力学围绕 FLLN 极限的随机波动的函数中心极限定理(FCLT)。聚合传染力和易感过程的 FCLT 极限由二维高斯过程驱动的一系统随机非线性积分方程给出。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.02260,
  title  = {Functional Central limit theorems for epidemic models with varying infectivity and waning immunity},
  author = {Arsene-Brice Zotsa-Ngoufack},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.02260},
  year   = {2025}
}

备注

epidemic model, varying infectivity, waning immunity, Gaussian-driven stochastic Volterra integral equations, Poisson random measure, stochastic integral with respect to Poisson random measure, Covariance for Hawkes Process, Stochastic integral with respect to Poisson random measure, quarantine model