如何以最小破坏切断连接以延缓大流行？基于SIS模型的数学分析
物理与社会
2022-04-15 v2 动力系统
摘要
我们考虑修改网络拓扑结构的问题，以延迟疾病传播，同时最小化网络转运货物/物品/乘客能力的破坏。我们找到了易感-感染-易感（SIS）模型的近似解，该解构成了其精确解的紧上界。这个上界通过总可通信性函数允许直接的结构-流行病动力学关系。利用这种方法，我们提出了一种移除网络中边的策略，该策略显著延迟疾病在网络中的传播，同时最小化其运送货物/物品/乘客能力的破坏。我们将此策略应用于分析2003年英国机场运输网络（按乘客数量加权）。我们发现，移除英国四个起讫点对之间的所有航班，可将疾病传播延迟超过300%，同时对该网络运输能力的破坏最小。这些疾病传播的时间延迟代表了一种重要的非药物干预措施，以应对流行病，允许卫生系统更好地准备，同时保持经济以最小的干扰运行。
引用
@article{arxiv.2101.00938,
title = {Where to cut to delay a pandemic with minimum disruption? Mathematical analysis based on the SIS model},
author = {Paolo Bartesaghi and Ernesto Estrada},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.00938},
year = {2022}
}