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前段时间在《模型思维》中看到关于流行病传染模型——SIR模型,这个模型同样适用于新冠病毒,因此,了解这个模型可以让我们更好理解当前的防疫政策。
SIR模型
人们为了研究流行病的传播创造了不少模型,处在中心位置的就是SIR模型。它将人群分成三类,包括易感者(Susceptible)、感染者(Infective)、痊愈者(Removal)。
为了简化这个模型,假设痊愈者会重新变成易感者,即治愈疾病不会产生免疫力。这个也跟新冠疫情类似,痊愈后还是可能会二次感染。简化后的模型如下:

:时间t上的感染者
:时间t+1的感染者
:传染病的传播概率
:传染病的接触概率
:相关人群,即易感者、感染者和痊愈者的总和。
:时间t上的易感者
:传染病的痊愈概率
公式可以理解成,下一时刻的感染者数量,等于当前时刻感染者数量,加上新增感染者的数量,减去痊愈者的数量。
基本再生指数
科学家定义了基本再生指数:

如果大于1,即扩散概率(传播概率和接触概率的乘积)大于痊愈概率,那么感染者将不断增长直至感染整个人群,而
小于1,则扩散概率小于痊愈概率,痊愈者越来越多,感染者将逐渐减少至消失,即病毒将消失。所以
是疾控中心制定政策的重要依据。
超级传播者
要说明超级传播者,我们引入矩形网格网络(棋盘格)与中心辐射型网络进行对比说明。
假如每个人都会与ta有连接的人接触,那么中心辐射型网络中,处于中心的人的扩散概率将远大于其他人,故而称超级传播者。

超级传播者不一定是社交明星或“人脉”特别广的人,更可能是从事某种特定的行业职业,比如收银员、银行柜员等等,这类职业使TA会与属于不同社交网络的人接触。
防疫政策
防疫的核心是使基本再生指数小于1,而且越小越好。从基本再生指数的定义可以看出,要想降低它的值,可以从三方面入手:
- 降低接触概率,所以我们要把感染者隔离,并且减少易感者之间的接触,戴口罩,勤洗手等等,毕竟人群中不知道会不会潜伏者未被发现的感染者。如果我们可以尽可能把人群中隐藏的感染者发现并隔离,那么易感者才能安全,保持一定的接触。
- 降低传播概率,即降低感染率,所以我们要打疫苗。疫苗接种存在一个阈值(V),通过一系列复杂推导,
。只要疫苗接种率达到阈值,我们就实现了所谓的“群体免疫”,即使少部分人没有打疫苗,也能阻断病毒传播。
- 提高痊愈概率,这就需要我们研制出特效药,这个在目前来看还是遥遥无期,指望不上了。
此外,针对“超级传播者”的职业,我们不能降低他们接触概率(毕竟经济要运行),故而这部分群体必须优先接种疫苗,降低传播概率,从而降低带来的影响。