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乌鲁木齐市COVID-19传播的动力学模型研究

廖影 张学良 焦海燕 王蕾

廖影, 张学良, 焦海燕, 王蕾. 乌鲁木齐市COVID-19传播的动力学模型研究[J]. 中华疾病控制杂志, 2021, 25(8): 905-911, 922. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2021.08.007
引用本文: 廖影, 张学良, 焦海燕, 王蕾. 乌鲁木齐市COVID-19传播的动力学模型研究[J]. 中华疾病控制杂志, 2021, 25(8): 905-911, 922. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2021.08.007
LIAO Ying, ZHANG Xue-liang, JIAO Hai-yan, WANG Lei. A dynamical model study on the transmission of COVID-19 in Urumqi City[J]. CHINESE JOURNAL OF DISEASE CONTROL & PREVENTION, 2021, 25(8): 905-911, 922. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2021.08.007
Citation: LIAO Ying, ZHANG Xue-liang, JIAO Hai-yan, WANG Lei. A dynamical model study on the transmission of COVID-19 in Urumqi City[J]. CHINESE JOURNAL OF DISEASE CONTROL & PREVENTION, 2021, 25(8): 905-911, 922. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2021.08.007

乌鲁木齐市COVID-19传播的动力学模型研究

doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2021.08.007
基金项目: 

国家自然科学基金 12061079

新疆维吾尔自治区自然科学基金 2021D01C268

新疆维吾尔自治区自然科学基金 2019D01C206

详细信息
    通讯作者:

    王蕾,E-mail: wlei81@126.com

  • 中图分类号: R181

A dynamical model study on the transmission of COVID-19 in Urumqi City

Funds: 

National Natural Science Foundation of China 12061079

Natural Science Foundation of Xinjiang Uygur Autonomous Region 2021D01C268

Natural Science Foundation of Xinjiang Uygur Autonomous Region 2019D01C206

More Information
  • 摘要:   目的  拟合新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市2020年7月COVID-19疫情流行状况,为疫情防控提供数量依据和理论支撑。  方法  利用仓室建模方法,考虑乌鲁木齐市在2020年7月COVID-19疫情期间所采取的追踪隔离措施,建立具有阶段性控制策略的动力学模型。利用新疆维吾尔自治区卫生健康委员会公布的2020年7-9月COVID-19的累计确诊病例数、累计治愈病例数、累计无症状病例数,使用非线性最小二乘法拟合所建立的模型。  结果  模型的参数估计:确诊速率为0.6,潜伏暴露者类和无症状感染者类的传染力系数分别为0.78和0.99,无症状感染者所占比例为0.4。参数敏感性分析表明,加大密切追踪隔离力度和减少接触能有效控制新增确诊病例。  结论  所建立的模型拟合实际数据效果较好;无症状感染者传染性较强;每日有效再生数变化趋势表明政府控制措施得当,控制效果较好;相关部门应加大密切追踪隔离力度、持续强调减少接触可以有效控制COVID-19的流行。
  • 图  1  2020年7-9月乌鲁木齐市考虑隔离措施和无症状感染者类的COVID-19传播流程

    Figure  1.  Flow chart of COVID-19 transmission considering isolation measures and asymptomatic cases in Urumqi City from July to September 2020

    图  2  2020年7-9月COVID-19乌鲁木齐市累计确诊(A)、累计治愈(B)、累计无症状病例数(C)与模型(1)的拟合图

    Figure  2.  Fitting diagram of cumulative number of confirmed cases(A)、cumulative number of cured cases(B) and cumulative number of asymptomatic cases(C) of COVID-19 in Urumqi City in July to September 2020 with model (1)

    图  3  参数的偏相关系数值[(A)10 000次、(B)12 000次)]

    注:a表示影响有统计学意义的参数。

    Figure  3.  Partial rank correlation coefficient values of parameters [(A)10 000 times、(B)12 000 times)]

    图  4  参数qσc0βε对COVID-19新增确诊病例数的影响

    Figure  4.  The influence of parameters q, σ, c0, β and ε on the number of new confirmed cases of COVID-19

    表  1  模型参数估计及其含义

    Table  1.   Model parameter estimation and its meaning

    参数 含义 来源
    S(0) 初始S人数 37 000 参数估计
    E(0) 初始E人数 26(25.11) 参数估计
    I(0) 初始I人数 12(11.328) 参数估计
    A(0) 初始A人数 4(3.4) 参数估计
    R(0) 初始R人数 0 已有研究[8]
    H(0) 初始H人数 0 已有研究[8]
    Sq(0) 初始Sq(无被传染风险) 0 已有研究[8]
    B(0) 初始B人数 0 已有研究[8]
    q 接触者隔离率 0.33 参数估计
    β 每次接触传播概率 0.07 参数估计
    c0 疾病暴发早期接触数 18.00 参数估计
    cb 防控策略实施后的最小接触数 2.00 参数估计
    r1 接触数的指数下降率 0.24 参数估计
    m 通过发热门诊进入B的隔离率 0.07 参数估计
    b B检测率 5.5×10-15 参数估计
    f 疑似病例的检出率 0.91 参数估计
    ε E传染力系数 0.78 参数估计
    θ A传染力系数 0.99 参数估计
    λ 解除隔离率 1/14 已有研究[3]
    γA A移出速率 0.10 已有研究[12]
    γI I移出速率 0.10 已有研究[12]
    γH H移出速率 0.10 已有研究[12]
    δA AH的确诊速率 0.60 参数估计
    δI IH的确诊速率 0.60 参数估计
    d 因病死亡率 0.019 参数估计
    η I占感染者的比例 0.60 参数估计
    σ E进展为感染者的速率(潜伏期的倒数) 1/7 已有研究[3]
    下载: 导出CSV

    表  2  MAPE和RMSPE评价结果

    Table  2.   Evaluation results of MAPE and RMSPE

    比较对象 MAPE(RMSPE) (%) 拟合结果
    实际确诊与拟合确诊 8.36(23.39) 精准(合理)
    实际治愈与拟合治愈 17.13(41.70) 较好(合理)
    实际无症状与拟合无症状 3.16(9.57) 精准(精准)
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-02-07
  • 修回日期:  2021-03-22
  • 网络出版日期:  2021-08-24
  • 刊出日期:  2021-08-10

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