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理解温度对虫媒疾病影响的不确定性:一种贝叶斯方法

定量方法 2015-03-31 v2

摘要

外在环境因素影响许多生物的分布和种群动态,包括那些关乎人类健康和农业的昆虫。对于疟疾等虫媒传染病而言尤其如此,疟疾是人类发病和死亡的主要原因之一。理解这些疾病的环境与种群过程之间的机制联系,对于预测气候变化对传播的影响以及制定有效的干预措施至关重要。疾病传播强度的一个重要度量是基本再生数 R0R_0。然而,理解连接 R0R_0 与温度(驱动疾病风险的环境因素)的机制具有挑战性,因为可用于参数化的数据往往质量较差。为解决这一问题,我们展示了贝叶斯方法如何帮助识别 R0R_0 各组成部分中的关键不确定性,以及这种不确定性如何传播到 R0R_0 的估计中。最值得注意的是,我们发现不同参数在不同的温度区间主导不确定性:叮咬率在 15-25^\circ C;繁殖力在所有温度下,尤其是在 \sim25-32^\circ C;死亡率在 20-30^\circ C;寄生虫发育速率在 \sim15-16^\circC 以及再次在 \sim33-35^\circC。将实证研究集中于这些参数及相应的温度范围,将是提高 R0R_0 估计效率最高的方式。虽然我们聚焦于疟疾,但我们的方法普遍适用于改进基于过程的模型,包括流行病学模型、生理生态位模型和物种分布模型。

关键词

引用

@article{arxiv.1310.5110,
  title  = {Understanding uncertainty in temperature effects on vector-borne disease: A Bayesian approach},
  author = {Leah R. Johnson and Tal Ben-Horin and Kevin D. Lafferty and Amy McNally and Erin Mordecai and Krijn P. Paaijmans and Samraat Pawar and Sadie J. Ryan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1310.5110},
  year   = {2015}
}

备注

27 pages, including 1 table and 3 figures