信息传播对传染病扩散的影响——一种多层网络方法

本工作的目的是研究一种传染病与信息在多层社会系统中的扩散。主要思想是找到一个准则，使得传播信息的采纳能够阻断或抑制传染病的扩散。模型的基础是一个双层网络。第一层描述直接接触交互，第二层是信息传播层。两层由相同的节点构成。社会由五类不同的个体组成：易感者、感染者、康复者、接种者和防范者。初始时仅有一名感染者开始传播感染。直接接触交互将感染传播给易感者。信息通过第二层扩散。感染扩散采用 SIR 模型，而信息的采纳由 Bass 方程建模。信息传播与疾病传播之间竞争的控制参数是拓扑结构和连接密度。信息层的拓扑为具有递增边密度的无标度网络。在接触层中，交替使用具有相同平均节点度的规则网络和无标度网络。观察发现，接触网络复杂度的增加削弱了个体警觉的作用。若接触层由连接范围有限的网络构成，或其边比信息网络更稀疏，则信息传播在控制流行病中发挥着显著作用。