藉助數學模型優勢,做好疫情防控工作

藉助數學模型優勢做好疫情防控 工作 傳染病動力學SEIR 模型（圖片來自網絡） 據媒體報道，中國中山大學計算機專家胡延慶博士等人最近利用百度、Google 等大眾搜索趨勢大數據，通過具有控制幹 預機制的傳染病動力學SEIR(易感-潛伏-感染-隔離)的數學模 型，對近期武漢市爆發的新型冠狀病毒(2019-nCoV)傳染趨勢進 行了預測。據他們推測，2 日前後將出現峯值(即“拐點”);新型冠狀病毒肺炎除湖北省以外，將基本被控制。讓我們拭目 以待。

在傳染病疫情期間，流行病學家、生物學家、數學家等都 忙於疫情的防疫工作。他們基於疫情爆發初期的一些數據建立 了數學模型，給出了關於疫情傳播速率的見解和峯值預測，為 有關部門的防疫決策提供了重要參考，也為抗擊疫情作出了應 有貢獻。

一般説來，數學模型是指對現實世界的某一特定對象，為 了某個特定目的，做出一些必要的簡化和假設，運用適當的數 學工具，得到一個數學結構。它或者能解釋特定現象和現實性 態;或者能預測對象的未來狀況;或者能提供處理對象的最優決 策或控制。數學模型將大量不同的因素彙集在一個簡便的模型 中，以此分析某一客觀事物的基本發展態勢。另外，數學模型 具有很強的直觀性，這也是它的優勢之一。

需要指出的是，對於利用數學模型經過演繹、推理、計算， 給出數學上的分析、預報、決策或控制，必須經過實踐的檢驗。

對檢驗結果正確，或基本正確的，就可以肯定下來，用來指導 實踐;對檢驗結果懸殊較大，或基本錯誤的，就必須修改模型。

只有這樣，才能提供經得住檢驗的科學依據。

具體來説，數學模型就是為了某種目的，用字母、數字及 其它數學符號建立起來的等式或不等式以及圖表、圖象、框圖 等描述客觀事物的特徵及其內在聯繫的數學結構表達式。1993 年，中國科學家及未來學家周海中教授在經典論文《21 世紀數 學展望》中曾經指出：“數學模型在今後將顯得越來越重要。” 數學模型的應用現在已擴展到各個領域，如藉助數學模型優勢 來做好疫情防控工作，已成為研究傳染病流行過程的有效途徑 之一。

在傳染病學領域，建模評估和預測病毒的傳播路徑、速率、 峯值等對於疫情的控制非常重要。在經典的傳染病學模型中， R0 值常被用來描述疫情的傳染速率，可以反映傳染病爆發的潛 力和嚴重程度。值得指出的是，R0 是指在沒有控制措施的情況 下，每個感染病例產生的平均繼發病例數;該值是疫情傳播力的 關鍵指標，常用來描述傳染性的強度。R0>1，表示病例數會增 加;R0<1，表示病例數減少。R0 值越大，則意味着疫情控制難 度增加。

在近期源自武漢的新型冠狀病毒研究中，有關專家都給出 了關於該病毒的傳染速率、峯值等評估結果。其中，英國蘭開 斯特大學、格拉斯哥大學和美國佛羅里達大學研究團隊的結果 表明，新型冠狀病毒的R0 值為3.8;中國西安交通大學、陝西 師範大學和加拿大約克大學研究團隊給出的數據是6.47;中國 廣東省公共衞生研究院給出的數據是2.91。隨着疫情控制力度 的加大，這些數據可能發生變化。另外，中國暨南大學和英國 帝國理工學院等機構研究人員運用數學模型，評估了武漢疫情 期間衞生保健系統的負擔。

建立適當的數學模型，利用已經掌握的一些數據資料對流 行傳染病進行有效地研究，既可以對其傳播蔓延進行必要的控 制和減少人們生命財產的損失，又可以為評估防控措施的有效 性以及醫療、衞生資源的分配提供重要的參考價值。

武漢加油!中國加油!我們一定能夠打贏這場疫情防控阻擊 (作者單位：美國杜克大學研究生院)轉載自：前瞻網