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家庭流行病模型 revisited

概率论 2025-05-26 v1

摘要

我们分析了一个由二元随机变量 (XG,XL)(X_G, X_L) 定义的广义随机家庭流行病模型,其中 XGX_GXLX_L 分别表示一个感染个体在其传染期内产生的全局和局部感染接触数。每个全局接触在所有个体中均匀选取,每个局部接触在所有其他家庭成员中均匀选取。主要关注所有家庭具有相同规模 h2h \geq 2 且家庭数量很大的情况。我们推导了该模型的大总体性质,包括主要流行病最终规模的中心极限定理,其证明利用了增强嵌入论证。考虑了对流行病模型的一种修改,其中局部接触以概率 pp 独立地被全局接触替代。然后我们证明了主要爆发概率和极限最终感染比例 zz(以主要爆发为条件)的单调性结果:a) 对于 XLX_L 的任何分布,主要爆发的概率被证明随 hhpp 单调递增。b) 若 XLX_L 的概率生成函数(pgf)为对数凸函数,则最终规模 zzhhpp 单调递增,传统家庭流行病模型中 XLX_L 服从混合泊松分布即满足此条件。此外,当 XLX_L 的pgf不是对数凸时,我们提供了对b)的反例。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.17890,
  title  = {Household epidemic models revisited},
  author = {Frank Ball and Tom Britton and Peter Neal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.17890},
  year   = {2025}
}