基于检测策略的传染病建模与控制

在疫苗尚未可用的传染病初期，检测是一项关键的控制机制。它使公共卫生当局能够从人群中检测并隔离感染病例，从而限制疾病向易感人群传播。然而，尽管检测在传染病控制中意义重大，近期相关文献缺乏控制理论的视角。本文提出一种传染病模型，将检测率作为控制输入，并区分未检出感染者与检出感染者，后者被假定已从人群的疾病传播过程中移除。在基于法国 COVID-19 初期数据对模型进行估计后，提出两种检测策略：所谓的最佳努力检测策略（BEST, best-effort strategy for testing）与恒定最优检测策略（COST, constant optimal strategy for testing）。BEST 策略是一种压制策略，提供可阻止疫情增长的最小检测率。而 COST 策略是一种缓解策略，在检测总库存受限时，提供使感染人群峰值最小的最优检测率。两种检测策略均通过其对于法国 COVID-19 案例中活跃重症监护单元（ICU, intensive care unit）病例数与累计死亡数的影响进行评估。