本發明公開了一種基于改進的SEIR模型疫情群體演變預測方法。該方法在傳統SEIR模型易感群體、潛伏未被隔離群體、確診群體和治愈群體的基礎上，增加了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，通過設立改進的SEIR模型疫情群體演變預測微分方程組，并對方程組離散化，再由疫情初值，對疫情群體的變化趨勢做出準確預測。本發明克服了傳統SEIR模型預測方法模型簡單，未考慮外界人為干擾因素，忽略了潛伏群體的傳染性的問題，能夠對疫情群體的演變趨勢做出更精確的預測。

技術領域

本發明屬于傳染病防治領域，具體涉及一種疫情群體演變預測方法。

背景技術

傳染病疫情預測對公眾衛生健康起著至關重要的作用，通過對疫情群體演變進行預測，能夠有效防范疾病的傳播。傳統的SEIR模型常被用來預測各種疫情群體的發展趨勢，其優點是模型簡單，不考慮復雜的外界干擾因素，現在已經運用到醫學疾病防治、數據分析領域。

文獻“基于SEIR的新型肺炎傳播模型及拐點預測分析”公開了一種基于傳統SEIR模型的新型冠狀肺炎疫情群體演變預測和疫情拐點的預測方法。該方法對肺炎疫情易感群體、潛伏群體、確診群體和治愈群體變化進行了合理預測，同時對疫情的拐點進行了有效分析。然而傳統的SEIR傳染病動力學模型是基于完全混合的假設，主要適用于人為干預較少的患病群體，不能夠體現隔離感染群體這種強有力的措施，且忽略了潛伏群體的傳染性和抗疫措施因素對疫情發展趨勢的影響。因此，現有的以SEIR模型為理論基礎的疫情預測方法難以實現精確的患病群體預測和抗疫措施干擾情況下的傳染病疫情預測。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種基于改進的SEIR模型疫情群體演變預測方法。該方法在傳統SEIR模型易感群體、潛伏未被隔離群體、確診群體和治愈群體的基礎上，增加了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，從而對疫情群體的變化趨勢做出準確預測。本發明克服了傳統SEIR模型預測方法模型簡單，未考慮外界人為干擾因素，忽略了潛伏群體的傳染性的問題，能夠對疫情群體的演變趨勢做出更精確的預測。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括以下步驟：

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：