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数学学院生物数学团队联合国内外专家

开展新型冠状病毒肺炎传播风险预测分析

来源:交大新闻网 日期 2020-01-27 11:25 点击:

在2003年成功预测SARS流行趋势的基础上,西安交通大学数学与统计学院生物数学团队与陕西师范大学生物数学团队、加拿大吴建宏教授团队合作,基于新型冠状病毒的传播机理、密切跟踪隔离和封城等策略,建立了传播动力学模型,对新型冠状病毒肺炎传播风险进行了预测分析,此项研究成果形成科研论文“Estimation of the transmission risk of 2019-nCov and its implication for public health interventions”。(全文链接为:https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3525558

文中利用1月10日至1月22日的报告疫情数据,采用动力学模型和统计计算方法预测武汉新型冠状病毒肺炎传播的基本再生数为6.47 (95%置信区间为5.71-7.23),给出了疫情的达峰时间和峰值以及最终感染规模(若继续1月22日前的控制措施,疫情将在3月10日左右达到峰值),如下图所示。

密切跟踪隔离措施的敏感性分析 加强措施一周后累积报告病人数将开始具有明显的下降效果

文中进一步采用似然函数方法加以验证,得到了与模型估计值一致的结果。如果续代时间大于6天或潜伏期越长,基本再生数可能更大,该结论说明了疫情传播的速度快。与23至25日的疫情数据相比,模型预测结果与报告疫情数据基本一致(如下表所示)。

预测与防控效果检测

日期

23日

24日

25日

26日

27日

28日

29日

预测值

(维持22日前的干预措施)

876

1266

1828

2634

3784

5419

7723

预测值

(降低50%的接触数)

868

1207

1624

2128

2736

3464

4335

预测值

(降低90%的接触数)

862

1163

1480

1802

2120

2430

2731

报告数据

830

1287

1975

文中进行敏感性分析,讨论了1月22日前武汉采取的防控措施的有效性以及在降低再生数中的重要作用。预测结果显示从23日起加强控制措施,报告病例数会在一个周后出现明显的下降,即加强的控制措施会在一个周后产生明显效果。进一步分析1月23日后武汉封城策略对其它地区疫情的影响,基于武汉到北京的航班、铁路等信息,计算武汉封城前后对北京疫情的影响,表明武汉封城(即北京无来自武汉输入病例)后,北京在未来7天的病例数将降低91.14%,这说明了武汉封城对全国疫情防控的关键作用。

西安交通大学数学与统计学院生物数学团队将进一步深入开展关于新型冠状病毒发展趋势和未来传播风险的研究,为遏制新型冠状病毒肺炎疫情蔓延势头,保障人民群众生命安全和身体健康贡献交大力量。

文字:数学学院
编辑:星 火

 
 
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