基于自我意识的资源分配策略以遏制传染病传播
物理与社会
2020-02-10 v1 种群与进化
摘要
个体间的资源支持在控制或缓解传染病传播中尤为重要，尤其在大流行期间。然而，在抗击疫情中我们如何既能通过捐赠资源帮助他人又保护自己免受感染，这一问题尚存。为回答该问题，我们考虑个体的自我保护意识，提出一种新颖的资源分配模型。模型中引入调节参数以量化个体在意识到疾病时的反应强度。进而，提出资源分配与疾病传播的耦合模型，研究自我意识对资源分配的影响及其对传染病传播动力学的影响。通过理论分析与大量蒙特卡洛模拟，我们发现稳态下系统收敛于两种状态：全体健康或完全感染，这表明在资源短缺时患病率会突变式上升。更重要的是，我们发现疫情期间人们过于谨慎与过于无私均不利于疾病控制。通过大量模拟，我们找到了最优平衡点，此时传染病阈值取最大值，且爆发可被最大程度延迟。最后，我们进一步研究网络结构对耦合动力学的影响。我们发现度异质性促进疾病爆发，且网络结构不改变行为响应中的最优现象。
引用
@article{arxiv.2002.02607,
title = {Self-awareness based resource allocation strategy for containment of epidemic spreading},
author = {Xiaolong Chen and Quanhui Liu and Ruijie Wang and Qing Li and Wei Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.02607},
year = {2020}
}