基于倉室模型的危機(jī)蔓延建模與演化分析

上傳人:仙*** 文檔編號(hào):46027319 上傳時(shí)間:2021-12-10 格式:DOC 頁數(shù):39 大小:161KB
收藏 版權(quán)申訴 舉報(bào) 下載
基于倉室模型的危機(jī)蔓延建模與演化分析_第1頁
第1頁 / 共39頁
基于倉室模型的危機(jī)蔓延建模與演化分析_第2頁
第2頁 / 共39頁
基于倉室模型的危機(jī)蔓延建模與演化分析_第3頁
第3頁 / 共39頁

下載文檔到電腦,查找使用更方便

10 積分

下載資源

還剩頁未讀,繼續(xù)閱讀

資源描述:

《基于倉室模型的危機(jī)蔓延建模與演化分析》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《基于倉室模型的危機(jī)蔓延建模與演化分析(39頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、基于倉室模型的危機(jī)蔓延建模與演化分析 書書書 基于倉室模型的危機(jī)蔓延建模與演化分析   摘要:以傳染病傳播為例討論了基于經(jīng)典倉室模型的危機(jī)蔓延過程建模,然后比較了經(jīng) 典倉室模型在不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)假設(shè)下的參數(shù)設(shè)置,最后建立了一個(gè)具有普適性的倉室演化 模型,并在無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行了危機(jī)蔓延的模擬演化。演化結(jié)果顯示了推行各類危機(jī)防 控措施的必要性和合理性,同時(shí)也從無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)出發(fā)為研究傳統(tǒng)危機(jī)防控措施提供了新的思 考視角。 關(guān)鍵詞:危機(jī)蔓延;倉室模型;無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò) 中圖分類號(hào):C93;R183 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672884X(2010)121878

2、06 ModelingandEvolvementAnalysisofCrisisSpreadingBasedonCompartmentModel SUNLing?。茫龋桑剩椋幔? (SunYatsenUniverstiy,Guangzhou,China) Abstract:Thispaperdiscusseshowtomodelthecrisisspreadingprocessbasedonclassicalcom partmentmodel,andcomparestheassumptionoftheparametersettingsforclassicalcomp

3、artment modelunderdifferentnetworktopologies.Itfinallysimulatestheevolutionofthecrisisspreading basedonauniversalcompartmentmodelinscalefreenetworkenvironment.Evolutionresultsshow thenecessityandrationalityofthecrisispreventionandcontrolmeasuresandexhibitthenewideasof thestudyoncrisisprevention

4、andcontrolmeasuresfromtheperspectiveofthescalefreenetwork. Keywords:crisisspreading;compartmentmodel;scalefreenetwork 收稿日期:20091015 基金項(xiàng)目:國家杰出青年基金資助項(xiàng)目(70825002);國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(70902025)   危機(jī)是“一個(gè)會(huì)引起潛在負(fù)面影響的具有 不確定性的大事件”〔1〕,可以分為由自然因素造 成的危機(jī)即自然災(zāi)害和由人為因素造成的危機(jī) 即社會(huì)危機(jī),兩者之間可以互相轉(zhuǎn)化〔2〕。事實(shí) 上,無論是傳染病

5、、謠言、群體性事件還是大電 網(wǎng)癱瘓,這些危機(jī)形式雖然各有不同,但都具有 一些共同的特點(diǎn),如突發(fā)性、高度不確定性、社 會(huì)性以及非程序化決策〔3〕。除此之外,大部分 的危機(jī)還具有連續(xù)性或連鎖性,一個(gè)微小擾動(dòng) 的觸發(fā)造成整個(gè)系統(tǒng)的連鎖反應(yīng),從而導(dǎo)致系 統(tǒng)中的大部分產(chǎn)生崩潰的災(zāi)難性后果〔4,5〕。由 此可見,研究危機(jī)的蔓延過程與趨勢(shì)預(yù)測(cè)具有 重要的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。 現(xiàn)有的危機(jī)蔓延研究主要是借鑒了傳染病 傳播的研究思路,KERMACK等〔6,7〕首先利用 非線性動(dòng)力學(xué)的方法建立了 KM 的SIR倉室 模型,成為研究傳染病傳播的經(jīng)典模型,至今仍 然被廣泛使用。一個(gè)值得

6、研究的問題是,如果 把危機(jī)賴以蔓延的載體看作一個(gè)網(wǎng)絡(luò),那么網(wǎng) 絡(luò)的結(jié)構(gòu)特性是否會(huì)影響危機(jī)的蔓延過程?針 對(duì)這個(gè)問題,本文首先以傳染病為例討論了如 何使用KM 的SIR倉室模型對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的 危機(jī)蔓延過程建模,考察了經(jīng)典倉室模型對(duì)網(wǎng) 絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的假設(shè);然后建立了一個(gè)具有普適 性的倉室演化模型并在無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行 了模擬演化。 1 基于倉室模型的危機(jī)蔓延建模 1.1?。樱桑胰齻}室模型的危機(jī)蔓延建模 所謂倉室就是針對(duì)某類傳染病將該地區(qū)的 人群分為若干類,每一類被稱為一個(gè)倉室,SIR 倉室模型是典型的三倉室模型,包括:①易感者 類,其數(shù)量記為S(

7、t),表示t時(shí)刻在自由環(huán)境中 未染病但有可能被該類疾病染病的人數(shù);②發(fā) 病者類,其數(shù)量記為I(t),表示t時(shí)刻已被感染 成病人而且仍然在自由環(huán)境中活動(dòng),具有較強(qiáng) ·8781·     第7卷第12期 2010年12月               管 理 學(xué) 報(bào) ChineseJournalofManagement              Vol.7No.12 Dec.2010    傳染力的人數(shù);③移出者類,其數(shù)量記為R(t), 表示t時(shí)刻已從染病者類移出的人數(shù)。 易感者從患病到移出的過程可用圖1描 述。

8、 圖1 SIR倉室模型   不考慮自然出生率和自然死亡率,SIR倉 室模型中各參數(shù)含義如下:f(S,I,R)是自由 環(huán)境中t時(shí)刻新增的發(fā)病者人數(shù);γ是單位時(shí)間 內(nèi)移出者在染病者所占的比例,又稱為康復(fù)率, 值得注意的是1/γ為平均移出時(shí)間,即平均病 程,記TI=1/γ;α為該類傳染病的死亡率,由圖 1,SIR倉室模型的常微分方程形式如下: dS dt=-f (S,I,R); dI dt=f (S,I,R)-αI-γI; dR dt=γI 烅 烄 烆 。 (1)   關(guān)于模型中參數(shù)的估計(jì)。目前世界衛(wèi)生組

9、 織和我國疾病控制中心都已經(jīng)建立了比較完善 的大規(guī)模傳染病報(bào)告制度,實(shí)時(shí)通報(bào)各類重大 疫情的發(fā)病人數(shù)和死亡人數(shù),因此γ和α的參 數(shù)估計(jì)相對(duì)比較容易。例如,根據(jù)我國疾病控 制中心提供的數(shù)據(jù)測(cè)算,SARS的平均移出時(shí) 間為30天,死亡率為14%;根據(jù)世界衛(wèi)生組織 提供的數(shù)據(jù)測(cè)算,前期爆發(fā)的甲型 H1N1流感 相對(duì)比較溫和,平均移出時(shí)間為10天,死亡率 為0.4%。最關(guān)鍵的參數(shù)估計(jì)是如何確定t時(shí) 刻新增發(fā)病者人數(shù)f(S,I,R),f(S,I,R)對(duì)疾 病流行起著至關(guān)重要的作用,即 f(S,I,R)=I(t)β(t), (2) 它取決t時(shí)刻發(fā)病者人數(shù)I(t)和一個(gè)發(fā)

10、病者平 均傳染的易感者人數(shù)β(t)。β(t)稱為傳染率,即 β(t)= β ICS S+I+R , (3) β(t)取決于該類傳染病的毒性βI(每次接觸傳染 的概率)、發(fā)病者與可接觸人群的接觸率C,以及 易感者在可接觸人群中的比例S/(S+I+R)。 由于SARS和甲型H1N1流感等傳染病都 是新發(fā)性質(zhì)的疾病,很難在短期內(nèi)從醫(yī)學(xué)角度 估計(jì)病毒毒性βI、接觸率C,因此,直接對(duì)β(t) 計(jì)算比較困難。借鑒馬知恩等〔9,10〕在SARS疫 情擴(kuò)散與流行趨勢(shì)預(yù)測(cè)中的思路,可以利用世 界衛(wèi)生組織每日發(fā)布的染病人數(shù)這個(gè)易獲得的 數(shù)據(jù)來反向推理擬合β(t)。

11、以甲型 H1N1流感 為例,現(xiàn)有資料表明染病者從出現(xiàn)明顯癥狀到 被確診的平均時(shí)間為3天,在這3天內(nèi)染病者 將通過接觸把疾病傳染給可接觸的易感者,故t 時(shí)刻自由環(huán)境中的發(fā)病者是t-1到t-3時(shí)間 段的新感染者,而所有這些感染者經(jīng)過3天被 作為確診病人報(bào)道出來,設(shè)t時(shí)刻報(bào)道的新增 病例為F,于是傳染率 β(t)= f(t) I(t)= F(t+3) ∑ 2 j=0 F(t+j) 。 (4)   這樣,就可以根據(jù)每天公布的新增感染者 數(shù)量F(t)擬合出傳染率β(t),連同估計(jì)出來的 γ和α一起帶入式(1)和式(2)

12、,然后通過求解式 (1)的解析解、數(shù)值解或者定性解就可以對(duì)傳染 病蔓延的趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。 1.2?。樱桑胰齻}室模型的擴(kuò)展模型 KM的SIR三倉室模型的基本假設(shè)是:疾 病可以治愈,無潛伏期,不對(duì)染病者采取隔離措 施,愈合后具有終生免疫力,并且在所考慮的時(shí) 期內(nèi)人口總數(shù)保持在固定水平〔6,7〕。但現(xiàn)實(shí)情 況中的傳染病不完全滿足這些假設(shè),例如,艾滋 病這類傳染病就目前的醫(yī)學(xué)水平而言屬于無法 治愈的傳染??;SARS和甲型 H1N1流感都具 有一定的潛伏期;在抗擊SARS和甲型 H1N1 流感的過程中各國政府都采用了強(qiáng)度不一的隔 離

13、措施;一些傳染病染病者愈合后只能獲得暫 時(shí)的免疫力,單位時(shí)間內(nèi)將有一定比例的康復(fù) 者因喪失免疫力可能再次被感染。此外,在當(dāng) 今全球化和人口頻繁流動(dòng)的大背景下,很難保 證在所考慮的時(shí)期內(nèi)人口總數(shù)保持在固定水 平,例如,這次甲型 H1N1流感在我國爆發(fā)的初 期就是由輸入性病例引起的。 為了能夠更加客觀地對(duì)各種危機(jī)蔓延情 況進(jìn)行科學(xué)建模,需要對(duì)KM 的SIR三倉室模 型進(jìn)行擴(kuò)展,除了考慮易感者、發(fā)病者和移出者 之外,還應(yīng)當(dāng)考慮以下2類倉室:①潛伏者類, 其數(shù)量記為E(t),表示t時(shí)刻已被感染成病人 但是處于潛伏期的人數(shù),該類人群

14、有一定的傳 染力;②隔離者類,即確診類,其數(shù)量記為Q(t), 表示t時(shí)刻已確診被感染成病人但被有效隔 離,不再具有傳染力的人數(shù)。 按照從簡單到復(fù)雜的順序,對(duì)SIR三倉室模 型可做以下4種擴(kuò)展:①SI倉室模型,適用于難 以治愈的傳染??;②SEIR倉室模型,適用于具有 潛伏期的傳染??;③SIQR倉室模型,適用于采取 了隔離措施的傳染??;④S×S倉室模型,適用于 不具備終生免疫力的傳染病,可能的形式包括 SIS、SIRS、SEIRS、SIQRS和SEIQRS等。 ·9781· 基于倉室模型的危機(jī)蔓延

15、建模與演化分析———孫 翎 遲嘉昱 2 考慮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮匦缘奈C(jī)蔓延問題 考慮危機(jī)的蔓延路徑,事實(shí)上,各種不同類 型的危機(jī)都是沿著有形或者無形的網(wǎng)絡(luò)傳播 的。例如,SARS,甲型 H1N1流感和艾滋病等 傳染病通過人群之間的社會(huì)接觸網(wǎng)絡(luò)而蔓延; 同樣,電力故障借助大電網(wǎng)而蔓延,交通擁堵通 過交通網(wǎng)而蔓延,群體性事件借助人際交往網(wǎng) 絡(luò)而蔓延,網(wǎng)絡(luò)病毒、網(wǎng)絡(luò)謠言等都是借助In ternet網(wǎng)蔓延。我們把網(wǎng)絡(luò)不依賴節(jié)點(diǎn)的具體 位置和邊的具體形態(tài)就能表現(xiàn)出來的結(jié)構(gòu)叫做 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),如果節(jié)點(diǎn)按照確定的規(guī)則連 線,那么所得的網(wǎng)絡(luò)就稱為規(guī)則網(wǎng)絡(luò);如果節(jié)點(diǎn)

16、 不是按照確定的規(guī)則連線,而是根據(jù)一個(gè)概率 隨機(jī)連線,那么所得到的網(wǎng)絡(luò)就是隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)。 經(jīng)典倉室模型對(duì)接觸率C有2種處理方 式:①假定接觸率與環(huán)境內(nèi)人口總數(shù)成正比;② HEESTERBEEK等考慮某些隨機(jī)因素提出的 一種形式的飽和接觸率。在第1種處理方式 下,經(jīng)典的倉室模型等價(jià)于規(guī)則網(wǎng)絡(luò)上的危機(jī) 蔓延問題;在第2種處理方式下,經(jīng)典的倉室模 型等價(jià)于隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的危機(jī)蔓延問題。那么, 規(guī)則網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)是否能夠真實(shí)刻畫危機(jī)蔓 延載體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)呢?近年來,大量的實(shí)證研 究〔10~12〕表明,社會(huì)接觸網(wǎng)、大型電網(wǎng)、人際交往 網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)既不是規(guī)則網(wǎng)絡(luò)

17、 也不是隨機(jī)網(wǎng)絡(luò),而是具有典型的無標(biāo)度特性 的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)。定義網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)節(jié)點(diǎn)i的度di 為該節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)連接的邊數(shù),無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò) 中大部分節(jié)點(diǎn)只有少數(shù)連接,但存在著少數(shù)擁 有大量連接的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),其節(jié)點(diǎn)度的分布遵循 冪次定律〔13,14〕。 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)的幾何連接形 狀。大量相關(guān)研究指出,網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)危 機(jī)的傳播行為有著很重要的影響,在規(guī)則網(wǎng)絡(luò)、 隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中,傳播行為會(huì)呈現(xiàn)出 不同的特性〔15~17〕,在這樣的背景下,有必要從網(wǎng) 絡(luò)視角對(duì)經(jīng)典的倉室模型的一些重要參數(shù)如接 觸率、基礎(chǔ)再生率等重新進(jìn)行考慮,并觀察用倉 室模型表示的危機(jī)

18、蔓延過程在網(wǎng)絡(luò)上演化的結(jié) 果。 3 無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中基于倉室模型的危機(jī)蔓 延分析 3.1 無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的生成 基于個(gè)體的建模方法,本文將采用計(jì)算機(jī) 仿真技術(shù)模擬無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中危機(jī)的蔓延過 程。仍以傳染病蔓延為例,如上所述,傳染病蔓 延的網(wǎng)絡(luò)載體是社會(huì)接觸網(wǎng),依據(jù)文獻(xiàn)〔16,17〕 提出的擇優(yōu)連接機(jī)制,運(yùn)用 Matlab軟件,生成 一個(gè)具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的BA無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,見 圖2(a)。圖2(a)縱橫坐標(biāo)為邊界的邊長,在本 文的仿真設(shè)計(jì)中假設(shè)所有個(gè)體都處在邊長為L 個(gè)單位的正方形連界中,此處,L=100。節(jié)點(diǎn) 的度服從冪律分布,見圖2(b)。圖2(b

19、)橫坐標(biāo) 為節(jié)點(diǎn)的度(d)取自然對(duì)數(shù),縱坐標(biāo)為節(jié)點(diǎn)度的 概率(p)取自然對(duì)數(shù),節(jié)點(diǎn)的度單位為個(gè),圖2 (b)是為了說明該網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)度的概率分布服 從冪律分布。社會(huì)接觸網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與每個(gè) 節(jié)點(diǎn)的地理位置無關(guān),但為了形象地演示網(wǎng)絡(luò), 假設(shè)所有個(gè)體都處在邊長為L的正方形邊界 中,并隨機(jī)地為每個(gè)個(gè)體賦予2個(gè)介于0~100 之間的數(shù)值作為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo),定位該個(gè)體 的位置。 圖2 危機(jī)蔓延的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)環(huán)境   社會(huì)接觸網(wǎng)絡(luò)中,每1個(gè)節(jié)點(diǎn)代表1個(gè)個(gè) 體,2個(gè)個(gè)體之間相連接代表他們之間存在接 觸,用一n×n的鄰接矩陣記錄個(gè)體之間的連接 情況,矩陣的值

20、?。贝恚矀€(gè)個(gè)體之間存在接 觸,?。按頉]有接觸途徑,危機(jī)的蔓延也正是 通過這種接觸而發(fā)生的。 3.2 基于個(gè)體仿真的倉室演化模型 由KM的SIR三倉室模型出發(fā),已經(jīng)派生 出多種擴(kuò)展倉室模型,如SI、SIR、SEIR、SIQR、 SIS、SIRS、SEIRS、SIQRS和SEIQRS模型等, 若單獨(dú)模擬傳染病在每一種倉室模型下的蔓延 過程,則會(huì)非常耗時(shí)耗力,針對(duì)這些問題,在文 獻(xiàn)〔18〕的基礎(chǔ)上,本文建立了一個(gè)具有普適性 的倉室演化模型,見圖3。 模型中假設(shè)某類傳染病平均潛伏期為TE 個(gè)單位時(shí)間,平均病程為TI個(gè)單位時(shí)間,平均

21、 免疫期為TR個(gè)單位時(shí)間,染病個(gè)體被隔離的概 率為g,這些參數(shù)可根據(jù)傳染病的特性給定,參 數(shù)的不同取值代表不同的倉室模型。例如,若 平均潛伏期TE為0,則代表該類傳染病無潛伏 者倉室;若平均免疫期TR小于仿真周期,則代 表該類傳染病存在免疫者倉室;若隔離概率g ·0881· 管理學(xué)報(bào)第7卷第12期2010年12月 圖3 一個(gè)具有普適性的倉室演化模型   為0,則代表該類傳染病無隔離者倉室等。同 時(shí),該模型還放松了經(jīng)典SIR倉室模型總?cè)丝? 數(shù)不變的約束,允許有一定數(shù)量的輸入性個(gè)體, AS、AE和AI分別代表單位時(shí)

22、間內(nèi)的輸入性易感 者、輸入性潛伏者和輸入性發(fā)病者。 倉室模型中的接觸率C在無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)環(huán) 境中需要進(jìn)行一定的修正,如下式: Ci =di ∑ n i=1 di; (5) P(di)∝d-(r-1)i 。 (6)   在無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,依據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)i的 度di,染病個(gè)體i在每個(gè)單位時(shí)間內(nèi)以一定的 概率將病毒傳染給網(wǎng)絡(luò)中與之直接相連的所有 易感個(gè)體j,個(gè)體i的接觸率Ci 與其度的數(shù)量 成正比,總體來看服從無標(biāo)度特性,這樣就可以 體現(xiàn)個(gè)體間接觸率的差異,克服經(jīng)典倉室模型 中關(guān)于接觸率均勻性假設(shè)的不足。 此外,經(jīng)典倉室模型中另外一些重

23、要參數(shù) 如基礎(chǔ)再生率R0,在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中也需要做一定 的修正,定義網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點(diǎn)度的平均值為網(wǎng)絡(luò) 的度d,則對(duì)于一個(gè)度為d的網(wǎng)絡(luò),傳染病的基 礎(chǔ)再生率為 R0 = (βI/γ)d。 (7) 對(duì)于異質(zhì)網(wǎng)絡(luò), R0 =ρ0〔1+(CV) 2〕, (8) 式中,ρ0 是同質(zhì)網(wǎng)絡(luò)下R0 的估計(jì)值;CV=σ/μ 是網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)度的變異系數(shù)。 3.3 危機(jī)在無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)上蔓延的演化結(jié)果 首先考察不同類型危機(jī)在無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)上蔓 延的演化結(jié)果。不同類型的危機(jī)對(duì)應(yīng)于不同的 倉室模型,例如,對(duì)于SARS這類傳染病可用 SIR倉室模型描述,對(duì)于謠言和群體性

24、事件這 類缺乏終生免疫力的危機(jī)則需要用SIRS倉室 模型描述。依據(jù)圖3所示的通用倉室演化模 型,通過對(duì)平均免疫期TR 和染病隔離概率g 設(shè)置不同的值,獲得4種倉室模型SIR、SIRS、 SIQR、SIQRS,例如當(dāng)TR 取零時(shí),SIR倉室模 型和SIQR倉室模型分別轉(zhuǎn)化成SIRS倉室模 型和SIQRS倉室模型,當(dāng)g取大于0的數(shù)值 時(shí),SIR倉室模型和SIRS倉室模型分別轉(zhuǎn)化成 SIQR倉室模型和SIQRS倉室模型。然后在一 個(gè)具有1000個(gè)節(jié)點(diǎn)的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,分別 對(duì)傳染病在這4種倉室模型中的蔓延過程進(jìn)行 模擬50個(gè)單位時(shí)間,得到各個(gè)倉室人數(shù)的變化

25、 情況(見圖4)。 圖4 無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中不同倉室模型的危機(jī)蔓延過程   4 結(jié)果討論與危機(jī)防控措施建議 “防患于未然”、“亡羊補(bǔ)牢,為時(shí)未晚”,這 些諺語折射出古人對(duì)危機(jī)預(yù)防與控制措施的思 考。隔離控制機(jī)制是最傳統(tǒng)的防控手段,以突 發(fā)性公共衛(wèi)生危機(jī)為例,由于汲取了2003年 SARS事件中防控不力的教訓(xùn),在這次甲型 H1N1流感防控中,各國政府尤其是我國大陸 和香港地區(qū)的衛(wèi)生部門和安全部門在疾病爆發(fā) 初期就采取了非常嚴(yán)格的隔離措施,多數(shù)人對(duì) 這些措施都是非常理解和支持的,但也有不少 人包括一些國外的媒體以“侵犯人權(quán)”、“限制人 身行動(dòng)自由”

26、等攻擊這些措施。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角 度分析,由于傳染病防治中外部性的存在,個(gè)人 的理性行為并不一定會(huì)使整個(gè)社會(huì)的福利最 優(yōu),具體地說,嚴(yán)格的隔離措施可以減少傳染病 蔓延的危險(xiǎn),增加社會(huì)福利,但從個(gè)人角度看, 這些措施對(duì)自己并沒有好處,因此個(gè)人一般會(huì) 低估這些措施的價(jià)值〔19〕。 本文的模擬演化結(jié)果證明了隔離措施的作 用。對(duì)比圖4中的SIR與SIQR倉室模型,SIR 倉室模型模擬的是在不采取任何預(yù)防和控制措 施的情況下危機(jī)的蔓延過程,演化結(jié)果顯示,如 果不采取任何預(yù)防和控制措施,那么危機(jī)將在 ·1881· 基于倉室模型的危機(jī)蔓延建模

27、與演化分析———孫 翎 遲嘉昱 短期內(nèi)迅速蔓延到網(wǎng)絡(luò)中所有的非孤立個(gè)體。 SIQR倉室模型模擬的是在采取隔離措施的情 況下危機(jī)的蔓延過程,演化結(jié)果顯示,若采取一 定強(qiáng)度的隔離措施,則染病人數(shù)從總體上看將 呈非常明顯的收斂趨勢(shì)。因此,雖然隔離措施 會(huì)對(duì)個(gè)人的正常生產(chǎn)、生活和人際交往有一定 的負(fù)面影響,但從社會(huì)的整體福利考慮,政府進(jìn) 行必要的干預(yù)、推行嚴(yán)格的危機(jī)防控措施是必 要和合理的。 此外,無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特性為危機(jī)的隔離控制 機(jī)制開辟了新的思考視角。由于無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中 大部分節(jié)點(diǎn)只有少數(shù)連接,但存在著少數(shù)擁有 大量

28、連接的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),因此,在無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 下,采取各種措施防止中心節(jié)點(diǎn)成為傳染源,是 防止危機(jī)快速蔓延的關(guān)鍵步驟。對(duì)突發(fā)性公共 衛(wèi)生危機(jī)的防控而言,過往的案例提醒我們至 少有2類人群值得特別關(guān)注:①醫(yī)務(wù)人員,由于 職業(yè)的關(guān)系,醫(yī)務(wù)人員的社會(huì)接觸比較廣泛,在 2003年的SARS疫情中,醫(yī)務(wù)人員成為最大的 被感染群體,進(jìn)而成為繼發(fā)感染源,直接導(dǎo)致了 SARS疫情初期的大爆發(fā);②在2009年的甲型 H1N1流感疫情擴(kuò)散過程中,出現(xiàn)了大量的校 園群集性案例,這啟示應(yīng)對(duì)教師這類局部結(jié)構(gòu) 中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)也要給予特別關(guān)注。此外,在人 際傳

29、播網(wǎng)絡(luò)中,那些經(jīng)常為他人提供信息,同時(shí) 對(duì)他人施加影響的意見領(lǐng)袖(又稱輿論領(lǐng)袖), 在大眾傳播效果的形成過程中起著重要的中介 或過濾的作用,依據(jù)無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的特性,在群體 性事件和謠言的防控中,重視和引導(dǎo)意見領(lǐng)袖的 行為對(duì)控制謠言蔓延可以起到事半功倍的效果。 最后,對(duì)比圖4中的SIR和SIRS倉室模 型。SIR模擬的是愈合后可以獲得終生免疫力 的危機(jī),SIRS模擬的是愈合后只有短暫免疫力 的危機(jī),模擬演化結(jié)果顯示,如果個(gè)體無法獲得 終身免疫力的能力,如SIQR和SIQRS倉室模 型所示,那么即使在采用隔離措施的情況下,其 蔓

30、延過程也具有一定的周期性和反復(fù)性。因 此,對(duì)突發(fā)性公共衛(wèi)生危機(jī)的防控而言,不僅需 要采取隔離、疏散等被動(dòng)的危機(jī)控制策略,還要 積極動(dòng)員醫(yī)學(xué)界的科研力量盡快開發(fā)安全有效 的疫苗;對(duì)群體性事件和謠言的防控而言,相關(guān) 部門應(yīng)當(dāng)通過各種傳統(tǒng)和新興媒體積極地與人 民群眾進(jìn)行單向和雙向危機(jī)溝通,及時(shí)消除誤 解和誤會(huì),增強(qiáng)人民群眾對(duì)謠言和蠱惑的分辨 能力,這樣才能有效地防止群體性事件和謠言 的蔓延。 5 結(jié)語 英國著名社會(huì)學(xué)家吉登斯〔20〕曾經(jīng)分析了現(xiàn) 代性與傳統(tǒng)社會(huì)的區(qū)別,他認(rèn)為,現(xiàn)代性的一個(gè) 不同于傳統(tǒng)社會(huì)的本質(zhì)特征在于:現(xiàn)代性中

31、存 在一種“時(shí)空斷裂”的高度風(fēng)險(xiǎn)性質(zhì),現(xiàn)代性的 擴(kuò)散已經(jīng)有越來越多的社會(huì)過程和事件超出了 傳統(tǒng)自然共同體“同時(shí)同地”的范圍,越來越緊 密地將不同的時(shí)空聯(lián)系在一起。正是在這樣 的時(shí)代背景下,危機(jī)蔓延問題的研究方興未艾。 本文以傳染病為例,討論了在不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)? 結(jié)構(gòu)下如何使用倉室模型對(duì)危機(jī)蔓延過程進(jìn)行 描述和趨勢(shì)預(yù)測(cè),結(jié)果顯示經(jīng)典倉室模型依然 具有強(qiáng)大的生命力,但無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)可以 更加客觀地刻畫經(jīng)典倉室模型的一些重要參數(shù) 如個(gè)體之間接觸率的差異。此外,本文建立的 普適性的倉室演化模型可以很好地概括各種危 機(jī)的演化進(jìn)程,簡化模型描述。 本文中危機(jī)

32、蔓延的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)載體是依據(jù) 無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的特性仿真而來,如何采集一些實(shí)際 的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)如基于社區(qū)的社會(huì)接觸網(wǎng)、基于 SNS網(wǎng)站的虛擬網(wǎng)絡(luò),并觀察危機(jī)在這些實(shí)際網(wǎng) 絡(luò)蔓延呈現(xiàn)怎樣的特征將是下一步的研究重點(diǎn)。 參 考 文 獻(xiàn) 〔1〕BARTONL.CrisisinOrganizationsII〔M〕.2nded.Cin cinnati,OH:CollegeDivisionsSouthWestern,2000. 〔2〕張國清.公共危機(jī)管理和政府責(zé)任———以SARS疫 情治理為例〔J〕.管理世界,2003(12):42~50. 〔3〕薛瀾,張強(qiáng),鐘開斌.危

33、機(jī)管理———轉(zhuǎn)型期中國面臨的 挑戰(zhàn)〔M〕.北京:清華大學(xué)出版社,2003. 〔4〕HELBINGD,KUHNERTC.AssessingInteraction NetworkswithApplicationstoCatastropheDynamics andDisasterManagement〔J〕.PhysicaA:Statistical MechanicsandIts Applications,2003,328(3/4): 584~606. 〔5〕BUZNAL,PETERSK,HELBINGD.Modelling theDynamicsofDisaste

34、rSpreadinginNetworks〔J〕. PhysicaA,2006,363(1):132~140. 〔6〕KERMACK W O,MCKENDRICKAG.Contribu tionstotheMathematicalTheoryofEpidemics〔J〕. ProcRoySocLondBBiolSci,1927,115(5):700~ 721. 〔7〕KERMACKWO,MCKENDRICKAG.Contributionstothe MathematicalTheoryofEpidemicsPartII〔J〕.ProcRoySoc Lon

35、dBBiolSci,1932,138(1):55~83. 〔8〕馬知恩,周義倉,王穩(wěn)地,等.傳染病動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)建 模與研究〔M〕.北京:科學(xué)出版社,2004. 〔9〕JINZ,MAZE.TheStabilityofanSIREpidemic ·2881· 管理學(xué)報(bào)第7卷第12期2010年12月 ModelwithTimeDelays〔J〕.MathematicalBiosci encesandEngineering,2006,3(1):101~109. 〔10〕NEWMAN MEJ.TheStructureandFunction

36、of ComplexNetworks〔J〕.SIAM Review,2003,45 (2):167~256. 〔11〕LINW,CAIX.StatisticalAnalysisofAirportNet workofChina〔J〕.PhysicalReview E,2004,69 (4):046106. 〔12〕SLOOTPMA, IVANOV S V, BOUKHA NOVSKYAV,etal.StochasticSimulationofHIV Population Dynamics Through Complex Network Model

37、ing 〔J〕.InternationalJournalofComputer Mathematics,2008,85(8):1175~1187. 〔13〕BARABSIAL,ALBERTR.EmergenceofScal inginRandom Networks〔J〕.Science,1999,286 (5439):509~512. 〔14〕BARABSIAL,ALBERTR,JEONGH.Mean FieldTheoryforScaleFreeRandomNetworks〔J〕. PhysicaA,1999,272(1/2):173~187. 〔

38、15〕WANGC,KNIGHTJC,ELDERMC.OnCom puterViralInfectionandtheEffectofImmunization 〔C〕//Proceedingsofthe16thAnnualComputer SecurityApplicationsConference.WashingtonDC, USA:IEEEComputerSociety,2000:246~250. 〔16〕VZQUEZA,PASTORSATORRASR,VESPIG NANIA.LargeScaleTopologicalandDynamical Pr

39、opertiesoftheInternet〔J〕.PhysicalReviewE, 2002,65(6):066130. 〔17〕GARETTOM,GONGWB,TOWSLEYD.Mod elingMalwareSpreadingDynamics〔J〕.IEEEIN FOCOM,2003,3(4):1869~1879. 〔18〕鐘少波,張毛磊,鄭金勇,等.復(fù)雜空間接觸模式下傳 染病蔓延模擬建?!玻省常迦A大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 2009,49(2):183~186. 〔19〕趙忠.健康、醫(yī)療服務(wù)與傳染病的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析〔M〕. 北京:北京大學(xué)出版社,2

40、007. 〔20〕吉登斯 A.現(xiàn)代性的后果 〔M〕.田禾,譯.南京:譯 林出版社,2000. (編輯 王有登) 通訊作者:孫翎(1976~),女,湖南汨羅人。中山大學(xué)(廣 州市 510275)嶺南學(xué)院講師,博士。研究方向?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)管 理、社會(huì)醫(yī)療保障。Email:sunling@mail.sy  su.edu.cn (上接第1838頁) 〔10〕CONNELLYB,HITTM,DENISIA,etal.Expa triatesandCorpor

41、atelevelInternationalStrategy: GoverningwiththeKnowledgeContract〔J〕.Man agementDecision,2007,45(3):564~581. 〔11〕GOERZENA,BEAMISH P W. The Penrose Effect:‘Excess’ExpatriatesinMultinationalEnter prises〔J〕.ManagementInternationalReview,2007, 47(2):221~239. 〔12〕WANGS,TONGTW,CHENGL,et

42、al.Expatri ateUtilizationandForeignDirectInvestmentPer formance:TheMediatingRoleofKnowledgeTrans fer〔J〕.Journalof Management,2009,35(5): 1181~1206. 〔13〕許強(qiáng).基于知識(shí)轉(zhuǎn)移的母子公司關(guān)系管理研究〔D〕. 杭州:浙江大學(xué)管理學(xué)院,2003. 〔14〕BOYACIGILLERN.TheInternationalAssignment Reconsidered〔C〕//MENDENHALL M E,ODDOU

43、 GR.InternationalHumanResource Management. Boston:MA,1991:148~155. 〔15〕TSANGEWK.The Knowledge Transfer and LearningAspectsofInternationalHRM:AnEmpiri calStudyofSingaporeMNCs〔J〕.InternationalBus inessReview,1999,8(5):591~609. 〔16〕BONACHEJ,BREWSTERC.KnowledgeTransfer andtheManage

44、mentofExpatriation〔J〕.Thunder birdInternationalBusinessReview,2001,43(1): 145~168. 〔17〕O’DONNELLSW.ManagingForeignSubsidiaries: AgentsofHeadquarters,oranInterdependentNet work?〔J〕.Strategic ManagementJournal,2000, 21(5):525~548. 〔18〕HARVEY M,SPEIERC,NOVECEVIC M M.A TheoryBased

45、FrameworkforStrategicHumanRe sourceStaffingPoliciesandPractices〔J〕.Interna tionalJournalof Human Resource Management, 2001,12(6):898~915. 〔19〕BERDIEDR.MailQuestionnaireResponseRrates updatingOutmodedThinking〔J〕.JournalofMar keting,1976,40(1):71~84. 〔20〕HARZINGA W.OfBears,BumbleB

46、ees,andSpi ders:TheRoleofExpatriatesinControllingForeign Subsidiaries〔J〕.JournalofWorldBusiness,2001, 36(4):366~379. 〔21〕HARZINGA W.AnAnalysisoftheFunctionsof InternationalTransferofManagersin MNCs〔J〕. EmployeeRelations,2001,23(6):581~598. (編輯 王有登) 通訊作者:朱小斌(1976~),男,江西吉安人。上海財(cái)經(jīng) 大學(xué)(上海市 200433)國際工商管理學(xué)院副教授,博士。 研究方向?yàn)閯?chuàng)業(yè)與中小企業(yè)管理、創(chuàng)新管理、知識(shí)管理。 Email:xbzhu@mail.shufe.edu.cn ·3881·

展開閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

相關(guān)資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔
關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號(hào):ICP2024067431號(hào)-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號(hào)


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺(tái),本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請(qǐng)立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!