《基於人類行為的複雜網路傳染病動力學建模與分析》是依託山西大學，由李莉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於人類行為的複雜網路傳染病動力學建模與分析
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李莉
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
傳染病傳播研究的一個重要方法是基於網路傳染病動力學，即用動力學的方法分析複雜網路上傳染病的傳播機制及控制措施。而人類行為在傳染病傳播過程中起著不可忽視的作用，因此將其耦合在複雜網路傳染病動力學中，能夠更精確地刻畫傳染病在人群中的傳播規律。同時，人類行為具有典型的規律性，包括意識行為的博弈性、個體行為的自適應性、移動距離的冪律性以及活動時愉局懂間的周期性和波動性等。為此，本項目擬系統地給出人類行為下的複雜網路傳染病動力學模型的墓拳乃建模思想和數學模型，解決模型基本再生數和動力學性態等關鍵問題，並結合一些現實傳染病(季節性流感、百日咳、手足口病和肺結核等)的統計數據來挖掘傳染病的周期爆發、高峰到達時間和爆發規模等與人類行為之間的內在關係，預測乃凳樂淋傳染病的發展態勢，提出傳染病的防控最優策略。該成果將豐富傳染病動力學的理論與方法，為開展傳染病學調查和防控策略研究提供可靠的理論支撐。
結題摘要
人類行為在傳染病傳播過程中起著不可忽視的作用，因此將其耦合在複雜網路傳染病動力學中，能夠更精確地刻畫傳染病在人群中的傳播規律。本項目以複雜網路建模、傳染病動力學和數據分析為工具，建立了寨卡在蚊子和人群間傳播動力學模型，分析了模型的傳播閾值，研究了模型全局動力學行為，評估了性傳播等人類行為對哥倫比亞寨卡病毒傳播鍵腳的影響，給了相應的控制措施；基於傳播動力學模型，構建了伊波拉在獅子山的傳播模型，考慮了人類移動模式對伊波拉傳播的影響，發現人類移動具有雙重作用：一方面，在傳染病沒有暴發的區域，它會誘導其暴發，另一方面，在傳染病暴發的區域，它會導致其滅亡；建立了基於連邊的度相轎贈循關網路上的SIR傳染病模型，推廣了配置網路上的Miller模型，推導了相應的率方程，模型的基本再生數及最終暴發規模與滲流理論得到的結論等價；構建了出血熱傳播動力學模型，分析了模型的無病平衡態的全局穩定性和正周期解的穩定性，發現老鼠出生的季節性和感染率的周期性是導致中國出血熱感染人數呈現周期波動的主要原因；構建一類具有一般非線性傳染率的布魯氏菌病傳播動力學模型，發展了具有一般非線性間接環境傳播發生率模型正平衡點朽陵想存在唯一性的證明方法。揭示了不同措施的有效性：增加易感動物免疫接種、染病動物撲殺以灶凶辣店及環境消毒次數是可以有效控制布魯氏菌病的傳播。研究結果擴展了網路傳染病的研究領域，為傳染病的防控提供了新的理論指導建議。本項目共發表SCI收錄論文12篇，其中1篇論文入選“ESI高被引論文”，單篇最高引用為55次，獲得“2017年山西省科學技術獎（自然科學類）一等獎”1項，培養從事複雜網路傳播動力學青年教師2名、博士研究生1名和碩士研究生4名。
