网络上随机弹性模型的爆发动力学与种群脆弱性
种群与进化
2026-01-21 v1
摘要
在传染病爆发期间，病原体在由相互作用子种群组成的宿主种群中进行传播。我们采用随机模拟和解析近似方法，考察网络结构、子种群规模以及子种群之间耦合强度对网络种群中爆发规模的影响。我们发现，正如预期，网络种群中的平均爆发规模通常低于基本传染数相同的均匀种群。然而，在一次爆发结束后，网络种群可能对进一步的爆发而言具有脆弱性，且爆发的结束并不意味着任何形式的群体免疫。另一个关键发现是，在网络种群中，相对较小的随机分布的先天免疫可能比均匀种群更具保护作用，该现象在某些情况下可以得到解析分析。我们还发现，在网络种群中，随机分布的先天免疫通常比感染获得的免疫更具保护作用；但在易感性高度可变的种群中，这一结论可能被反转。所有这些结论都对旨在减少爆发期间病原体传播的爆发控制策略具有启发意义。
引用
@article{arxiv.2601.13730,
title = {Outbreak dynamics and population vulnerability in stochastic epidemic models on networks},
author = {Makoto Ueki and Robin N. Thompson and Murad Banaji},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.13730},
year = {2026}
}