基于废水病原体监测数据的有效再生数动态的半参数推断

废水中测量的病原体基因组浓度近来已成为建模传染病传播时可用的新型数据源。该数据源一个有前景的用途是推断有效再生数，即一名新感染个体将感染的平均人数。我们提出一个模型，其中新发感染按时变迁入率到达，该迁入率可解释为单位时间内一名感染者产生的二次感染平均数。此模型使我们能从病原体基因组浓度估计有效再生数，同时避免关于易感人群动态的难以验证的假设。作为首要目标的副产品，我们还利用同一框架提出了从病例数据估计有效再生数的新模型。我们在一个具有现实数据生成机制（考虑病原体脱落的时变动态）的基于个体的模拟研究中检验该建模框架。最后，我们将新模型应用于利用从大型废水处理设施收集的病原体 RNA 浓度估计加利福尼亚州洛杉矶 SARS-CoV-2 的有效再生数。