數學模型與防疫決策

數學模型與防疫決策

2020-01-30 18:01:28  微科普
本文作者:劉曉光

發表時間:2020-01-30 18:01:28作者:劉曉光來源:微科普字體大小:A+  A-
在流行病疫情期間,流行病學家、生物學家等都忙于疫情的防疫工作。他們基于疫情爆發初期的一些數據建立了數學模型,給出了關于疫情傳播速率的見解和峰值預測,為有關部門的防疫決策提供了重要參考,也為抗擊疫情作出了應有貢獻。

在流行病疫情期間,流行病學家、生物學家等都忙于疫情的防疫工作。他們基于疫情爆發初期的一些數據建立了數學模型,給出了關于疫情傳播速率的見解和峰值預測,為有關部門的防疫決策提供了重要參考,也為抗擊疫情作出了應有貢獻。

一般說來,所謂數學模型,是指對現實世界的某一特定對象,為了某個特定目的,做出一些必要的簡化和假設,運用適當的數學工具,得到一個數學結構。它或者能解釋特定現象和現實形態,或者能預測對象的未來狀況,或者能提供處理對象的最優決策或控制。對于利用數學模型經過演繹、推理、計算,給出數學上的分析、預報、決策或控制,必須經過大量實踐的檢驗。對檢驗結果正確,或基本正確的,就可以肯定下來,用來指導實踐;對檢驗結果懸殊較大,或基本錯誤的,必須修改模型。

具體來說,數學模型就是為了某種目的,用字母、數字及其它數學符號建立起來的等式或不等式以及圖表、圖象、框圖等描述客觀事物的特征及其內在聯系的數學結構表達式。1993年,中國科學家、未來學家周海中教授在《21世紀數學展望》一文中曾經指出:“數學模型在今后將顯得越來越重要。”數學模型的應用現在已擴展到各個領域,如利用數學建模已成為研究傳染病流行過程的有效途徑之一。

在傳染病學領域,建模評估和預測病毒的傳播路徑、速率等對于疫情的控制非常重要。在經典的傳染病學模型中,R0值常被用來描述疫情的傳染速率,可以反映傳染病爆發的潛力和嚴重程度。值得指出的是,R0是指在沒有控制措施的情況下,每個感染病例產生的平均繼發病例數;該值是疫情傳播力的關鍵指標,常用來描述傳染性。R0>1,表示病例數會增加;R0<1,表示病例數減少。R0值越大,則意味著疫情控制難度增加。

在近期源自中國武漢的新型冠狀病毒(2019-nCoV)研究中,有關專家都給出了關于該病毒的傳染速率、峰值等評估結果。其中,英國蘭開斯特大學、格拉斯哥大學和美國佛羅里達大學的研究結果表明,新型冠狀病毒的 R0 值為3.8;中國西安交通大學、陜西師范大學和加拿大約克大學研究團隊給出的數據是6.47;中國廣東省公共衛生研究院給出的數據是2.91。隨著疫情控制力度的加大,這些數據可能發生變化。另外,中國暨南大學和英國帝國理工學院等機構研究人員運用數學模型,評估了武漢疫情期間衛生保健系統的負擔。

建立適當的數學模型,利用已經掌握的一些數據資料對流行傳染病進行有效地研究,既可以對其傳播蔓延進行必要的控制和減少人們生命財產的損失,又可以為評估防控措施的有效性以及醫療、衛生資源的分配提供重要的參考價值。

(作者單位:美國杜克大學研究生院)

責編:微科普

分享到:

>相關科普知識

猫先生 <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链>