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基于SEIR模型的疫情预测模型与应对措施

主题:模型 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-03-21

简介:本文是疫情和预测模型在职毕业论文范文与模型方面专升本毕业论文范文.

疫情和预测模型论文范文

模型论文

目录

  1. 一 数据来源
  2. 二 SEIR模型的介绍与构建
  3. 1、模型介绍
  4. 2、模型的建立
  5. 3、模型的完善
  6. 三 疫情防控的建议
  7. 四 总结

【摘 要】2019年底爆发新冠肺炎疫情,在各國大面积蔓延.本文建立了SEIR模型,给予模型中的各符号一个假定且符合实际情况的数字.通过对微分方程的求解得出,易感者、感染者、潜伏者、康复者之间的关系,对潜伏者的数量进行预测,将模拟结果和实际情况进行对比分析,说明我们模型的可行性.并结合当前情况进行预测,在原假定数字的基础上进行合理修改,将修改后的模型与原模型进行对比,得出疫情防控的作用,并给出合理的建议和减少风险的措施.

【关键词】新型冠状病毒;SEIR模型;微分方程

2020 年 3 月 12 日,世界卫生组织(WHO)宣布,席卷全球的冠状病毒引发的病毒性肺炎(COVID-19)是一种大流行病[1].截至2020年9月20日,全球已有超过30000000例累计确诊,超过95000例累计死亡病例.由此对疫情发展预测,以及提出对应措施,对疫情防控具有重要意义.

一 数据来源

此文中我们将问题简化,使用抽样模型,采用分区分块抽样的方式,在大规模城市中,按城市规划划区,再在区域内划块,在抽样中分为三个阶段,各阶段中采用分层抽样、概率比例规模抽样与等距系统抽样,降低在大规模城市中抽样难度,在较短的时间内得到更高质量的样本[2].具体数据在下方表中赋值.

二 SEIR模型的介绍与构建

1、模型介绍

SIER模型用于研究传染病的传播速度、空间范围、传播途径、动力学机理等问题,以指导对传染病的有效地预防和控制[3].其结构如下:

2、模型的建立

为适应实际情况,假设某一地区T时刻总人口数为N,地区人口数量稳定,没有人口的迁入迁出.S表示未染病但是有可能被疾病传染的人数占总人口的比例,I表示已被疾病感染成病人且具有传染性的人数占总人口的比例[4].病人在被感染后有一段时间的潜伏期,假定在潜伏期内的感染者具有传染性,记T时刻潜伏者人数占总人口数的比例为E,并假定病人康复后具有永久免疫力,可得到以下模型:

□(24ds)/dt等于-rβIS/N-r_2 β_2 E S/N(1)

dE/dt等于rβIS+r_2 β_2 E S/N-αE(2)

dI/dt等于αE-γI(3)

dR/dt等于γI(4)

传播预测:

针对SEIR模型,若时间足够长,且不加以管控的话,所有人都会被感染,并且感染时有明显的爆发期如下图1所示

若政府对病毒的传播加以管控,将感染者进行隔离治疗,且每人都减少外出并戴好口罩做好防护,意味着减小了接触率和感染率,可以看到病毒的传播得到了极大的抑制和减缓,如图2 所示

3、模型的完善

本模型与实际情况有部分出入,若要完善此模型,可考虑上某地区的迁入迁出率,同时随着疫情的发展,无症状感染者也被发现,这意味着在未作检测的情况下,部分表面健康者可能携带病毒,可将此因素考虑到模型中,进而将模型完善.

三 疫情防控的建议

根据上面模型生成的结果,我们不难看出国家调控在疫情防控中的重要性,因为我们给出几点建议:

政府方面,随着九月份的推进,复工复产已经开始进行,疫情严重的国家必须根据情况进行工作,即使是疫情抑制住的国家也得谨慎复工,不然很有可能在流感高发的换季时期造成疫情的二次高峰.因为大部分的基层劳动者为非本地户籍人员,人员流动性较强,提高了迁入迁出率和传染概率.

个人方面,个人应做好安全防护,公共场所要佩戴口罩,勤洗手,勤通风,有发热等症状产生的时候,要注意及时上报,不得隐瞒.当然建议个人做一下核酸检测,以免出现无症状感染者.

四 总结

通过基于SEIR模型的微分方程,本文对一定范围的人数进行分析,通过MATLAB得出未来发展趋势图,检测了疫情的传播情况,并证实政府调控在疫情防控中的重要性.

参考文献:

[1]胡佳雄,马敬东.基于Wi-Fi探针的新冠肺炎患者轨迹追溯系统设计[J].医疗卫生装备,2020,41(6):1-4,20. DOI:10.19745/j.1003-8868.2020123.

[2]李珊,张卓.基于电子地图导航的城市大规模抽样设计研究[J].黑河学院学报,2018,9(9):213-215. DOI:10.3969/j.issn.1674-9499.2018.09.069.

[3]北京懿医云科技有限公司.传染病疫情预测方法及装置、存储介质、电子设备:CN202010224851.X[P].2020-07-17.

[4]杜欣慧.网络视频传播过程研究[D].重庆:重庆大学,2012.

作者信息:

黎涵予(2000-),男,汉,四川省内江市,本科,研究方向:飞行器适航技术

邵振东(2001-),男,汉,河北省邯郸市,本科,研究方向:飞行器适航技术

王恒博(2001-),男,汉,四川省内江市,本科,研究方向:道路与桥梁

都鸿宇(2000-),男,汉,四川省成都市,本科,研究方向:飞行器适航技术

总结:本文总结:上述文章是一篇关于模型方面的大学硕士和本科毕业论文范文,可作为疫情和预测模型相关论文开题报告写作参考和职称论文写作文献资料.

模型引用文献:

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