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统一传染病传播范式与 Gompertz 增长

种群与进化 2023-01-04 v2 物理与社会

摘要

多项研究表明,在 2020 年 3 月至 4 月的初始 Covid 大流行期间,累计死亡率遵循 Gompertz 曲线。我们证明了 Gompertz 曲线与传统 Susceptible-Infected-Recovered (SIR) 模型所预测的预期初始逻辑斯蒂增长曲线不相容,并提出了一种新理论,基于全球生物圈扰动更好地解释了死亡率特征的本质。其次,我们表明,要使 Gompertz 曲线出现,扰动必须同时作用于所有人,从而排除了疾病传播阶段的可能性。第三,我们通过在逻辑斯蒂增长方程中引入高阶交互项,将逻辑斯蒂增长与 Gompertz 增长联系起来,并表明 SIR 模型族只有在传输网络中的所有节点以无限速度和交互进行通信时,才与 Gompertz 增长相容。关键的是,这种扩展必须伴随因果关系的反转,即增长的来源不是感染者群体,而是易感人群。因此,我们在逻辑斯蒂增长与 Gompertz 增长之间找到了一座新桥梁,这有别于现有的 Richards 模型(也称为 θ\theta-逻辑斯蒂增长)。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.05653,
  title  = {Unifying the communicable disease spreading paradigm with Gompertzian growth},
  author = {Matz A. Haugen and Dorothea Gilbert},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.05653},
  year   = {2023}
}

备注

17 pages, 3 figures