甲型H1N1流感病毒的主体建模防控仿真研究

论文摘要

截止2010年2月24日,我国已经累计完成甲型H1N1流感病毒疫苗接种7906万人。甲型H1N1流感病毒的防治工作已取得一定的成绩,在北京、上海等大城市的传播扩散已经得到了一定的控制,但是在我国的农村地区仍有局部流行和蔓延的趋势。这提醒我们：甲型H1N1流感病毒的防治在今后相当长时间内仍是疾病预防控制工作的重点。因此,从理论上研究甲型H1N1流感病的传播流行规律,预测其发生、发展的趋势,并针对其自身特点,有针对性地采取相应的干预措施,达到防止其暴发、流行的目的,具有重要的理论价值和实际意义。传染病动力学理论长久以来对如SARS、AIDS等传染性病毒传染过程的研究,为甲型H1N1流感病毒的防治从经验到理论提供了研究方法。它是在已知某疫病的流行过程、影响的主要因素及其相互关系的基础上,用数学表达式定量地阐述流行过程的特征,是反映疾病生态学的量的制约关系的数学关系式,是疫情传播过程的数学模拟。传染病动力学模型目前广泛应用于流行病学研究的各个领域,在研究传染病的流行特征、效果的评价和疫情的预测中,均有着重要的作用。相对于传染病动力学理论中复杂的方程式,基于主体建模方法能够避开繁琐复杂的数学公式,通过计算机仿真软件实现甲型H1N1流感病毒的传播过程,为一些社会研究人员对甲型H1N1流感病毒进行研究提供新的方法和思路。本研究基于目前甲型H1N1流感病毒的研究现状,以揭示其疫情流行规律、传播过程,预测其发展趋势,有效控制疫情为目标,对基于主体的甲型H1N1流感病毒疫情传播仿真模型及防控策略进行了研究。全文采取定性和定量相结合的研究方法。首先我们讨论了复杂性系统和复杂适应性理论,为后面建立甲型H1N1流感病毒的仿真模型打下坚实的理论基础；其次,我们在文章中介绍了主体建模方法和传染病动力学理论,并讨论了传染病和传染病疫情的定义,对疫情等级进行划分,尽最大的可能依据现实的疾病传播过程；最后,在详细了解了传染病传播规律的基础上,考虑人为控制因素的影响,依据预测结果和疫情发展的相应阶段,建立了疾病传播的仿真模型；模型中各个参数实际意义明确,与疫情传播过程密切相关,实现了疫情传播过程的模拟,而且通过调节模型的参数,还将拟采取的防控措施反映在对模型参数的调节中,精确、直观地评价各种措施的效果,从而为防控决策提供科学依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 序言
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究内容和研究方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 1.4 研究意义
• 1.5 本文的基本结构
• 2 复杂适应系统与社会系统的复杂性
• 2.1 复杂性与复杂系统
• 2.1.1 复杂性和复杂系统的定义
• 2.1.2 复杂系统的特点
• 2.2 复杂适应系统的基本理论
• 2.2.1 复杂适应系统的核心思想
• 2.2.2 适应性主体的特性
• 2.3 新型流感病毒传播复杂性分析
• 2.3.1 社会经济系统的复杂性
• 2.3.2 新型流感病毒传播和控制的复杂性
• 3 基于主体建模方法与Repast仿真平台
• 3.1 传统传染病传播动力学研究方法
• 3.1.1 传染病传播动力学基本概念
• 3.1.2 传染病传播动力学研究的不足
• 3.2 基于主体建模的系统研究方法
• 3.2.1 基于主体建模方法的基本概念
• 3.2.2 基于主体建模方法的优势
• 3.3 Repast仿真平台
• 3.3.1 概述
• 3.3.2 设计目标
• 3.3.3 专业类库
• 3.3.4 运行机制与建模步骤
• 4 甲型H1N1流感病毒传播模型的研究
• 4.1 传染病及传染特性
• 4.1.1 传染病的概念
• 4.1.2 法定传染病
• 4.1.3 甲型H1N1流感
• 4.2 甲型H1N1流感病毒传播模型的建立
• 4.2.1 主体建模
• 4.2.2 网格空间和规则定义
• 4.2.3 演示功能设置和参数调整
• 4.3 仿真实验
• 4.3.1 数据来源
• 4.3.2 疫苗控制措施实验
• 5 结论
• 后记
• 参考文献
• 附录
• 在学期间发表的学术论文和研究成果
• 详细摘要