多毒株流行病建模与最优控制及其在 COVID-19 中的应用
系统与控制
2021-09-10 v1 系统与控制
定量方法
摘要
本工作引入了一种新颖的流行病学模型，该模型同时考虑多种病毒毒株、因免疫力随时间减弱导致的再感染以及最优控制公式。这使我们能够在一个更现实的框架下推导规定时间范围内的优化缓解策略，该框架不隐含永久免疫和单一毒株假设，尽管这些也可作为我们公式的特例推导出来。该模型还允许在任何数量病毒毒株下估计无缓解策略时的随时间感染数量。我们依据 COVID-19 疫情验证了我们的方法，并展示了一系列实验以阐明在无充分缓解措施情况下一种或两种毒株下的整体行为。我们还推导了不同缓解成本下的最优控制策略，并评估了这些成本在两年范围内对最优缓解措施的影响。结果表明，缓解措施的放松会导致病例数迅速增加，进而在未来需要更严格的措施。
引用
@article{arxiv.2101.08137,
title = {Modelling and Optimal Control of Multi Strain Epidemics, with Application to COVID-19},
author = {Edilson F. Arruda and Dayse H. Pastore and Clauda M. Dias and Shyam S. Das},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.08137},
year = {2021}
}