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个体风险厌恶响应将流行病调谐至临界传播率(R=1)

种群与进化 2021-05-25 v1

摘要

人类行为的变化日益被认为是流行病动力学的主要决定因素。尽管可通过强制措施改变集体活动以控制疫情进展,但自发的改变也可能源于个体对感知传染风险的无协调响应。本文引入一个随机流行病模型,该模型实现了由个体依赖且时间依赖的风险承担倾向所驱动的人群响应。模型揭示了一种涌现机制,可在无需考虑参数外部调制的情况下产生振幅递减的多重感染波。连续的波将有效再生数调谐至其临界值 R=1R=1。如平均场方法所示,这一过程是易感与感染人群比例及平均风险承担倾向相互作用的结果。所提出的机制还表明,在传染威胁下,个体风险倾向的分布如何演化至一个明确的轮廓。连续的波以由个体风险反应率决定的速度触发风险承担倾向的选择性扫荡。因此,这种集体、自生的压力可能塑造与人类群体流行病相关的风险厌恶特征。最终状态是自组织且普适的,与参数取值无关。我们得出结论:人类行为的无协调变化本身即可解释流行病过程的主要定性与定量特征,例如多重波的出现以及全球在 COVID-19 最初几波之后观察到的趋于维持在 R=1R=1 附近的现象。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.10572,
  title  = {Individual risk-aversion responses tune epidemics to critical transmissibility ($R=1$)},
  author = {Susanna Manrubia and Damián H. Zanette},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.10572},
  year   = {2021}
}

备注

10 pages and 6 figures (main text); 4 figures (supplementary information)