[發明專利]一種基于改進的SEIR模型疫情群體演變預測方法

有效

• 申請號: 202010729032.0
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111883260B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 李天成;周金陽;王小旭
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G16H50/80
• 分類號: G16H50/80
• 代理公司: 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290
• 代理人: 劉新瓊

1.一種基于改進的SEIR模型疫情群體演變預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：在SEIR模型將疫情群體分為易感群體、潛伏未被隔離群體、確診群體和治愈群體的基礎上，增加居家隔離群體和潛伏被隔離群體，同時將確診群體細分為已被隔離確診群體和未被隔離確診群體；

步驟2：建立易感群體模型：

式中，S是易感群體數，E是潛伏未被隔離群體數，I是未被隔離確診群體數，N是疫情群體總數，α是患者日接觸率，q₁是每天開始居家隔離的個體所占易感群體數S的比率；

步驟3：建立潛伏未被隔離群體模型：

式中，q₂為潛伏群體隔離比例，b為發病率；E中每天有q₂比例的個體進入潛伏被隔離群體，剩下(1-q₂)比例的個體有b的概率發病成為未被隔離確診群體；

步驟4：建立未被隔離確診群體模型：

式中，β為發病隔離比例，c為自愈率；I中每天有β比例的個體被隔離進入被隔離確診群體，有c比例的個體自愈進入治愈群體；

步驟5：建立治愈群體模型：

式中，R為治愈群體數，Q為已被隔離確診群體數，d為治愈率；

步驟6：建立已被隔離確診群體模型：

式中，E_q為潛伏被隔離群體數；

步驟7：建立潛伏被隔離群體模型：

式中，E_q中個體發病率與E相同，發病率均為b；

步驟8：建立居家隔離群體模型：

式中，S_q為居家隔離群體數；

步驟9：基于步驟2到步驟8的群體模型，建立改進的SEIR模型疫情群體演變預測微分方程組：

步驟10：以1天為時間單位，對式(8)進行離散化處理，得到各個群體每天演變的離散化模型：

式中，k表示天數；

步驟11：從公開渠道獲取疫情數據，由疫情數據設置式(9)中各變量初值，將初值帶入式(9)中，遞推求解每天各個群體數量，得到疫情群體演變預測結果。