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数学学院联合国内专家开展新冠肺炎疫情下

武汉及周边地区复工的网络模型分析

来源:交大新闻网 日期 2020-02-22 19:14 点击:

自新冠肺炎疫情爆发以来,全国各地市均采取有力措施遏制疫情蔓延,通过近20天的严格防控,全国的新报告病例数已呈现下降趋势,复工复学也提上日程。何时复工才能避免疫情的二次暴发?这成为当下最为关注的问题。

围绕上述问题,西安交通大学数学与统计学院生物数学团队积极联合陕西师范大学生物数学团队,通过收集全国以及湖北各地市疫情数据、人口流动数据、春运期间武汉人口迁入和迁出趋势和流入湖北其他地市的人口分布情况,基于COVID-19疫情传播与控制模型框架,搭建以武汉为中心的复杂网络模型,通过统计计算与参数估计确定网络模型未知参数,分析武汉及周边15个疫情严重地区复工的最佳时间,评估早复工对这些地区疫情发展,特别是二次暴发风险的影响。

为了研究复工对湖北省境内各个城市疫情的影响,团队基于湖北省境内各个城市去年同期流动网络结构和流动量模拟复杂网络模型,分别考虑不同复工时间及控制强度的影响。下图为预测的3月2日复工对各个城市疫情的影响,可以看出,3月2日复工在较长时间内,除个别城市如荆州、孝感、黄石病例数略有上浮外,不会引起其他各个城市疫情的二次暴发。

图示为复工对各个城市疫情的影响。蓝线表示未复工的模拟结果,黑线表示在3月2日复工的模拟结果,红星号是各个城市的累计数据,粉色星号是全国累计数据。模拟时只考虑各城市人口迁入武汉,不考虑迁出,假设迁入武汉总人口等于年前迁出武汉总人口。

研究结论显示,湖北地区的复工不能早于3月2日,否则疫情可能二次暴发。若3月2日复工并有较强的防控措施,湖北各个城市的疫情在较长时间内将不会二次暴发。

该研究成果已发表于《中国科学:数学》(全文链接:http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SSM/doi/10.1360/SSM-2020-0037?slug=fulltext),团队负责人肖燕妮教授撰写原创文章《新型冠状病毒肺炎疫情下武汉及周边地区何时复工?数据驱动的网络模型分析》,被中国科学杂志专题报道(链接:https://mp.weixin.qq.com/s/EYmpBappQbI--lH3cTO4IQ)。该研究成果将为疾病预防控制、决策部门提供重要决策依据,并服务于国家重大突发性传染性疾病的防控。

自疫情爆发以来,西安交通大学数学与统计学院生物数学团队积极与国内外专家合作,在中国科学院徐宗本院士的顶层设计和亲自带领下投身于新冠肺炎发展趋势和未来传播风险的研究中,建立符合实际的数学模型,对疫情发展进行精准的短期预测。该团队一直致力于数据和问题驱动的传染病动力学、有害生物控制、肿瘤的综合治疗建模与分析,特别是在突发性传染病发展趋势的预测、国家重点关注的重大传染病等方面做出重要成果,于2003年成功预测SARS流行趋势,并与中国疾病预防控制中心性艾中心联合开展艾滋病领域的多项重要研究。团队利用专业特长,积极服务于国家重大传染病防控和公共卫生策略研究,将论文写在祖国的大地上,把研究成果应用到疫情防控中,充分彰显交大数学人的使命、责任与担当。

文字:数学学院
编辑:朱萍萍 腾飞工作室 党佳璇

 
 
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