尽管基本再生数低于1，噪声仍可导致指数级传染病扩散
种群与进化
2021-09-02 v1 统计力学
生物物理
摘要
分支过程被广泛用于建模进化与种群动态以及传染病的传播。为刻画其增长或传播动态，基本再生数 受到了相当多的关注。在传染病背景下，它通常定义为在完全易感人群中一个感染者所产生的预期二代病例数。通常 表示疫情预计将持续并呈指数增长，而 通常表示疫情预计在一段时间后终止。本工作中，我们表明动态的随时间波动可导致即使在单个病例的预期二代病例数低于 时疫情仍持续。此类波动在传染病建模中通常被一组常微分方程（如经典 SIR 模型）所忽略。我们展示了三个例子：1) 遵循 Ornstein-Uhlenbeck 过程的灭绝，2) 在两个值之间随机切换的灭绝，3) 具有不同 值的两个种群的混合。我们通过计算机模拟证实了我们的分析发现。
引用
@article{arxiv.2109.00437,
title = {Noise can lead to exponential epidemic spreading despite $R_0$ below one},
author = {Johannes Pausch and Rosalba Garcia-Millan and Gunnar Pruessner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.00437},
year = {2021}
}
备注
17 pages, 10 figures