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申请/专利权人:中国海洋大学;青岛市疾病预防控制中心(青岛市预防医学研究院)
摘要:本发明涉及一种基于改进SEIR模型的传染病预测方法及系统,首先根据Logistic模型构建传染病模型;其次将疫情数据输入至传染病模型进行拟合优化,获得优化参数;然后基于优化参数和康复率回归公式对SEIR模型进行改进,获得改进后的SEIR模型;最后利用改进后的SEIR模型对现有感染者人数进行预测。本发明使用了康复率回归公式代替原SEIR模型中不可变的康复率,因此利用改进的SEIR模型进行传染病预测具有预测精度高的优点。
主权项:1.一种基于改进SEIR模型的传染病预测方法,其特征在于,所述方法包括:步骤S1:获取疫情数据;所述疫情数据包括不同时刻的累计感染人数、累计疑似人数、现有确诊人数、累计死亡人数以及累计康复人数;步骤S2:根据Logistic模型构建传染病模型;步骤S3:将所述疫情数据输入至所述传染病模型进行拟合优化,获得优化参数;步骤S4:基于所述优化参数和康复率回归公式对SEIR模型进行改进,获得改进后的SEIR模型;步骤S5:利用改进后的SEIR模型对现有感染者人数进行预测;所述根据Logistic模型构建传染病模型,具体计算公式为: 其中,t为传染病传播时间,Pt代表自初始发病时刻t0至t时刻累计的确诊人数,K为环境容纳量,P0为传染病传播时的初始感染人数,q为疾病传播速率;在步骤S4之前还包括:采用一元线性回归法对康复率进行线性分析,构建康复率回归公式;所述构建康复率回归公式的具体计算公式为:fγ=mt+n其中,m、n均为线性回归公式系数,fγ为康复率γ随日期时间t变化的函数康复率回归公式;所述基于所述优化参数和康复率回归公式对SEIR模型进行改进,获得改进后的SEIR模型,具体公式为: 其中,S[t+1]为t+1时刻易感者的总人数,E[t+1]为t+1时刻潜伏者的总人数,I[t+1]为t+1时刻感染者的总人数,R[t+1]为t+1时刻康复者的总人数,S[t]为t时刻易感者的总人数,E[t]为t时刻潜伏者的总人数,I[t]为t时刻感染者的总人数,R[t]为t时刻康复者的总人数,γ[t]为t时刻的感染者被治愈成为康复者的概率,r为一个感染者所能接触到的人数,β为传染病感染率,α为潜伏者转化为感染者的概率,N为模型使用时的总人数,t为传染病传播时间,K为最大累计确诊人数,P0为初始感染人数,q为疾病传播速率,fγ为康复率回归公式,t0为传染病传播初始时间。
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百度查询: 中国海洋大学 青岛市疾病预防控制中心(青岛市预防医学研究院) 一种基于改进SEIR模型的传染病预测方法及系统
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