检索结果-内蒙古大学图书馆

地理研究 2022年第10期41卷 2777-2792页

作者：杜欣儒路紫田庆宝闫宇航河北医科大学生物学博士后科研流动站石家庄050017 河北师范大学地理科学学院石家庄050024 河北医科大学公共卫生学院石家庄050017

2021年1月石家庄市远郊村疫情是中国首次爆发于农村地区的COVID-19公共卫生紧急事件。依据941例确诊病例确诊前14 d个体移动轨迹,以传播网络结构性分析和流行病传播动力学分析为手段,对比大城市城区,拟从疫点形成、输出形式、热区扩缩... 详细信息

2021年1月石家庄市远郊村疫情是中国首次爆发于农村地区的COVID-19公共卫生紧急事件。依据941例确诊病例确诊前14 d个体移动轨迹,以传播网络结构性分析和流行病传播动力学分析为手段,对比大城市城区,拟从疫点形成、输出形式、热区扩缩三方面解构农村地区COVID-19传播网络。结论如下:(1)疫点数量和类型较多。快速城市化背景下与中心城市同时并发形成新疫点;社区活跃度较高导致共同暴露疫点形成;短距离“钟摆移动”加大了个体移动轨迹交叉密度,进而增加了临时暴露疫点形成的风险。(2)具有显著的个体-个体接触传染特性以及上下游输出关系链特性,家族聚集性以及家族高代次输出是二次输出现象产生的主要原因。(3)有症状确诊病例延迟决策就医致使其隐匿时间较长相对危险度较高,导致网络热区范围和扩缩时间跨度增加。基此,本文提出机场邻近区域防控扩展、潜在疫点溢出人员延长管理、风险缓冲隔离区合理划设3点建议。散发公共卫生紧急事件传播网络研究是一种有益探索,将为提高农村地区公共卫生网络韧性提供依据。

关键词： COVID-19 传播网络农村地区流行病传播动力学城市远郊村石家庄市

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复杂网络社团检测及传播动力学研究

复杂网络社团检测及传播动力学研究

引用

作者：周文杰大连理工大学

学位级别：博士

大量现实世界的复杂系统由多个相互作用的单元构成,单元及其之间的关系可以抽象成复杂网络进行描述,研究者发现它们具有无标度、小世界、同(异)配性、层次结构和社团结构等部分或全部特性。经典传播模型只关注节点不同状态或类型之间的... 详细信息

大量现实世界的复杂系统由多个相互作用的单元构成,单元及其之间的关系可以抽象成复杂网络进行描述,研究者发现它们具有无标度、小世界、同(异)配性、层次结构和社团结构等部分或全部特性。经典传播模型只关注节点不同状态或类型之间的变化过程,而不考虑网络结构的影响。然而复杂网络传播动力学的研究更加关注网络结构、载体的行为模式、传播特征以及演化过程等因素影响。网络结构的研究从节点逐步拓展到簇、社团和层次结构,从不同角度对复杂系统的内在关系进行了更加精准的刻画。社团结构的特点是网络中的节点按照某种性质或者特征被划分成若干个模块,每一个模块内边是相对稠密的,但模块间边是稀疏的。人是病毒的载体,人们的行为形成的传播链通常具有社团结构特征。然而,社团结构和传播动力学之间存在哪些因素相互影响尚不完全明确;现有复杂网络模型的创建大多基于规则模型,与人类流行病的传播过程中所形成的网络并不相符。本文对社团结构、社团鲁棒性以及基于流行病的传播特征和人们行为模式建立贴近现实生活的传播模型和设计有效的预防控制策略进行了研究。全文主要工作如下:(1)提出一个基于二分网络资源分配的社团结构检测算法(Enhancing Community structure Detecting algorithm,ECD)。针对两性疾病的传播特征具有二分性和社团结构,研究了在二分网络中如何识别社团之间的边界来提高社团结构检测质量。二分网络节点分为两类,同类节点无交集,异类节点之间相互联系。本文扩展了二分网络资源分配投影方法,分别找到同类节点之间,节点和它的邻居社团的权重,根据权重大小判断冗余边。利用ECD算法检测二分网络社团结构的同时重叠节点被识别。通过人工和真实网络的实验结果对比,ECD算法具有良好的性能。另外,边是传播动力学中主要“媒介”,重叠节点促进社团间病毒的传播。删除冗余边和对重叠节点采取积极的防控措施可以抑制该类病毒向其它社团传播。(2)提出一个同配邻居优先连接耦合算法(Assortative Neighbors classification Priority Link,ANPL)。针对大部分真实网络之间存在各种各样的耦合关系,而不是孤立存在的。研究了如何在保持子网结构不变的基础上提高相依网络社团鲁棒性。从社团结构、子网间节点度相关性和相依网络上故障传播机理角度分析,在生成的网络上模拟级联失效过程,改变失效节点比例、位置和社团结构强度分析无标度网络耦合而成的双层相依网络的社团鲁棒性和相似性。通过与经典的耦合算法对比,实验结果验证了 ANPL算法的有效性。该结论为进一步研究具有社团鲁棒性强的多层相依网络模型提供指导。(3)提出一个双隔离策略的易感-感染-隔离-易感(Susceptible-Infect-Quarantine-Susceptible,SIQS)流行病传播动力学模型并建立了该模型的演化方程。针对在重叠社团结构的人群中流感、冠状等病毒的传播,不但考虑易感个体在社团内面临不同的感染风险,而且分析感染该类病毒的个体特征。将感染者的状态分为潜伏期和爆发期,潜伏期同样具有传染性,隔离率应该随个体感染的不同阶段动态变化。通过改变模型中的参数值调整隔离策略,在具有重叠社团结构的无标度网络中模拟SIQS流行病传播过程。当局部或全局爆发疫情系统进入稳态时,执行双隔离策略不但比单一对感染者实施隔离策略的隔离密度小,而且减弱流行病从局部向全局传播速度。双隔离策略的效果与疾病的潜伏期、传染率和初始感染密度均有关。实验验证了该模型的有效性并为进一步设计合理的防控策略提供了理论依据。(4)研究了复杂网络流行病分布的均匀性。针对复杂网络流行病传播动力学研究中,通常基于均匀混合假设得到解析解,即疾病均匀分布在网络中。然而在真实的社交网络中个体之间的局部接触方式导致疾病就近传播。通过分析典型染病簇尺寸的不足,定义染病簇尺寸熵δ*测量流行病传播中所有染病簇分布的变化情况。在具有长程和局部随机行走的动态网络上模拟易感-感染-易感(Susceptible-Infect-Susceptible,SIS)流行病传播模型,对比动态网络和均匀模式的染病簇尺寸熵。实验结果表明移动速度、感染密度、长程运动概率、感染率和活动半径的改变影响疾病分布的均匀性变化。综上所述,不同网络结构研究的侧重点不同,在进行传播动力学的研究中要充分考虑网络结构、疾病传播特征、病毒载体行为模式之间的相互影响,才能建立更加符合现实世界的传播模型和设计合理有效的预防控制策略。

关键词：复杂网络社团结构社团鲁棒性级联故障传播流行病传播动力学

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三种不同机制无标度网络的对比研究

引用

贵州大学学报（自然科学版） 2008年第5期25卷 449-454页

作者：吴晓海南医学院信息技术部数理教研室

采用数值模拟的方法对三种由不同机制生成的无标度网络:BA(择优机制),衰减机制网络和等级机制网络进行了拓扑和流行病动力学方面的研究。在三种网络保持幂率指数γ=3的情况下,模拟结果发现BA网络和等级网络在拓扑和流行病传播方面具有... 详细信息

采用数值模拟的方法对三种由不同机制生成的无标度网络:BA(择优机制),衰减机制网络和等级机制网络进行了拓扑和流行病动力学方面的研究。在三种网络保持幂率指数γ=3的情况下,模拟结果发现BA网络和等级网络在拓扑和流行病传播方面具有很大的相似性:大小几乎接近的集聚系数C,最短路径L,关联指数r,相同的传播阈值λc=0.06,在SIR传播过程中,几乎完全接近的三种状态(S,I,R)的人群密度随时间的演化曲线;然而衰减网络却表现出与两者截然不同的拓扑特征和传播动力学过程:大的集聚系数和最短路径,强的度关联,同时传播阈值(λc=0.1)也大于BA网络和等级网络,同时SIR的动力学过程也与前两者有明显差异。

关键词：无标度网络拓扑结构流行病传播动力学

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