Multiscalarity in Socio-Spatial Segregation: An Information-Theoretic Framework
本研究提出结合信息论与渗流理论的多尺度社会空间隔离分析框架，采用GJSD识别高隔离低连通区域，以厄瓜多尔为例验证多尺度差异，推进相关研究方法并为城市政策提供参考。
2025-05-20 physics.soc-ph
Epidemic-Driven Collapse in a System with Limited Economic Resource. II
我们认为流行病的蔓延有可能导致社会经济崩溃。为此，我们利用一个简单的SIS（易感-感染-易感）模型，感染人口规模和集体经济资源与每个经济主体的平均货币或收入之间存在负反馈。在这样一个系统中的耦合机制被认为是激活型的，与恢复率由Arabidius类定律。在这种情况下，经济资源正式扮演有效市场温度的角色，资源消耗的最低水平与激活能有关。这种耦合会导致与热爆炸相反的坍缩效应，使得由于资源的有限性，传染病最终会驱动系统在非零活化能下坍缩。在这种情况下，系统无法再稳定，回到稳定的疫情前状态或更差的疫情后状态。我们证明，系统的崩溃可以部分缓解外部补贴，这意味着不断的资源流入从一些外部来源或债务解释为负资源的手段。我们还考虑了一个简单的隔离方案，并表明它可以导致不同的社会经济结果，这取决于初始资源（市场温度）和最低水平的资源消耗（激活能）。
2020-12-22 physics.soc-ph
Risk-mediated dynamic regulation of effective contacts de-synchronizes outbreaks in metapopulation epidemic models
该研究构建风险反馈调节接触率的ODE集合种群模型，结合德国COVID-19流动数据，揭示区域与国家信息在缓解和抑制两种机制下对疫情去同步化及医疗资源挤兑的不同作用。
2025-02-20 physics.soc-ph q-bio.PE
Kuramoto Phase Synchronization in Regional Epidemic Dynamics: Two Test Cases from European COVID-19 and Influenza Surveillance
Universidad de Guanajuato（瓜纳华托大学）
本研究用德国和欧洲的流行病数据验证Kuramoto模型，发现区域同步由长程共模场和短程扩散耦合构成，并识别出爆炸性同步特征及局部驱动因素。
2026-09-09 nlin.AO physics.soc-ph q-bio.PE
Regional economic status inference from information flow and talent mobility
新的数据已被用来及时估计社会经济地位，然而，直接比较社会关系和人才流动的使用仍然很少。本文根据这两个网络的结构特征，对区域经济地位进行了评价。一个是社交媒体上基于以下关系构建的线上信息流网络，一个是基于高学历求职者匿名化简历数据构建的线下人才流动网络。我们发现，虽然这两个网络的结构特征与经济地位有关，但规模相对较小的人才流动网络对国内生产总值（GDP）具有更强的预测能力。特别是，结构特征的综合指数可以解释高达约84%的GDP方差。这一结果表明，未来的社会经济研究应更多地关注具有成本效益的人才流动数据。
2019-02-14 cs.SI physics.soc-ph
Progmosis: Evaluating Risky Individual Behavior During Epidemics Using Mobile Network Data
在制定有效的疾病遏制战略时，分析、量化和预测流行病爆发的可能性是根本。决策者面临着起草切实可行的政策，在风险管理和成本之间取得平衡的复杂任务。政策制定者掌握的两种主要技术是：流行病建模和接触者追踪。模型被用来预测全球和区域的流行病演变，而接触者追踪被用来重建可能被感染的人的链条，以便他们能够被立即检测、隔离和治疗。然而，这两种技术提供的信息可能有限，特别是在危机已经发展到需要紧急采取行动的时候。在本文中，我们提出了一种超越流行病建模和接触者追踪的替代方法，并利用移动运营商网络生成的行为数据来评估每个用户的传染风险。个人风险是指因不隔离或治疗特定人员而造成的损失，包括该人员传播疾病的可能性以及它将导致多少次继发感染。为此，我们开发了一个模型，名为预测，量化这种风险的基础上的运动和区域汇总统计感染率。我们开发并发布了一个开源工具，可以根据蜂窝网络事件计算这种风险。我们模拟了一个现实的流行病场景，基于埃博拉病毒爆发;我们发现，逐渐限制一个子集的个人的流动性减少了24%的感染人数后30天。
2015-04-06 cs.SI physics.soc-ph
Impact of the Great East Japan Earthquake on Hotel Industry in Pacific Tohoku Prefectures: From spatio-temporal dependence of hotel availability
本文利用从电子酒店预订服务收集的酒店机会数据，调查了日本大地震（以及随后的海啸动荡）对社会经济活动的影响。提出了一种自然灾害对人类行为的区域影响的一级和二级评估方法。据证实，时间上的变化，在区域份额的可用酒店之前和之后的自然灾害可能是一个指标，以衡量在每个地区的社会经济影响。
2012-04-02 physics.data-an physics.soc-ph
Limited containment options of COVID-19 outbreak revealed by regional agent-based simulations for South Africa
COVID-19已从中国蔓延至欧洲和美国，并已成为全球大流行病。在全球南方国家，由于社会经济选择和医疗保健系统往往较弱，有效的地方对策仍然存在争议。我们将大规模的社会经济和交通调查数据与详细的基于代理的当地交通模拟相结合，以分析在一系列对策情景下，南非纳尔逊曼德拉湾市的区域模型中COVID-19的传播。模拟表明，任何现实的遏制战略，包括那些类似于正在南非，可能会产生多方面的超负荷可用的重症监护病房（ICU）。只有立即采取最严厉的应对措施，直至基本上禁止所有人类联合活动的全面封锁，才能有效遏制这一流行病。由于与全球南部的许多其他国家相比，南非表现出相当有利的条件，我们的研究结果构成了粗略的保守估计，并可能支持确定控制COVID-19以及这些国家未来任何重大流行病的策略。
2020-04-12 physics.soc-ph q-bio.PE q-bio.QM
The Epidemic-Driven Collapse in a System with Limited Economic Resource
在一个基本的动力学模型中，考虑了传染病传播导致社会经济崩溃的可能性，该模型中的传染病人口规模与正式的集体经济资源之间存在负反馈。流行病与资源的耦合应是激活型的，恢复率服从类阿伦尼斯定律，资源发挥温度的作用。由于资源的有限性，这种耦合可能导致与热爆炸相反的坍塌效应。在这种情况下，系统不再能够稳定，回到疫情前或疫情后的稳定状态。我们证明，这样的崩溃可以部分缓解的负资源或债务的手段。
2020-08-15 econ.GN physics.soc-ph q-fin.EC
Preemptive periodic epidemic control reduces life and healthcare system costs without aggravation of social and economic losses
许多国家正在通过在较轻和较重的限制之间切换来管理COVID-19疫情。虽然开放-关闭和关闭-开放循环的社会经济成本相当，但前者在死亡和医疗保健系统压力方面造成的负担要重得多。最近在以色列观察到了拖延造成的死亡人数的实证，在2020年8月下旬至12月中旬期间，以色列实施了两个周期，开放-关闭造成约1，600人死亡，而关闭-开放造成440人死亡。
2021-04-06 cs.SY eess.SY physics.soc-ph
Evidence-based policy-making in sports funding using a data-driven optimization approach
许多欧洲国家的儿童肥胖率不断上升，加上COVID-19疫情期间体育活动机会减少。体育设施的使用取决于多种因素，如地理位置、人口中心的邻近程度、预算限制和其他社会经济协变量。在这里，我们展示了如何在数据驱动的模拟模型中实现政府资金对体育促进者（例如体育俱乐部）的最佳分配，该模型最大限度地提高了儿童对体育设施的使用率。我们为奥地利所有1，854家足球俱乐部编制了一个数据集，包括对其预算，地理位置，理货和成员年龄分布的估计。我们发现，活跃的俱乐部成员的数量和预算，这取决于俱乐部的市政当局的社会经济条件之间的特征次线性关系。在模型中，我们假设这种关系是因果关系，我们评估不同的融资策略。我们发现，根据地区社会经济特征和俱乐部预算分配资金的优化策略在吸引儿童参加体育俱乐部方面优于天真方法高达117%，额外资金为500万欧元。我们的研究结果表明，公共资金战略的影响，可以大大增加，以证据为基础的个性化的方式定制他们的区域社会经济特征。
2022-12-21 physics.soc-ph
Modelling provincial Covid-19 epidemic data in Italy using an adjusted time-dependent SIRD model
在本文中，我们使用意大利卫生部的官方数据，结合从地区当局每日官方新闻发布会和当地报纸网站提取的数据，开发了一个意大利省级（即欧盟NUTS-3）COVID-19感染传播的预测模型。该整合主要涉及COVID-19导致的特定死亡数据，这些数据在NUTS-3级别无法从公开的官方数据渠道获得。一个调整后的时间依赖SIRD模型被用来预测流行病的行为，特别是易感，感染，死亡和康复的人数。预测模型的性能进行评估，使用与实际数据的比较。
2020-06-02 physics.soc-ph q-bio.PE stat.AP
A Novel Room-Based Epidemic Model: Quarantine, Testing, and Vaccination Strategies
本文提出一种基于房间的流行病模型，结合隔离、检测和疫苗接种策略，并设计出考虑网络全局与局部属性的综合控制策略，优于现有方法。
2023-10-13 physics.soc-ph
Feature importance of socio-economic parameters in Tuberculosis modeling
本文构建结核病-HIV共感染的类SIR模型，并利用Shapley vector评估社会经济参数对模型参数重构的重要性，以支持跨地区统一疫情建模。
2024-11-23 physics.soc-ph q-bio.PE
Impact of edge-removal on the centrality betweenness of the best spreaders
控制传染病传播对避免潜在的致命后果和减少不可预见的社会经济影响至关重要。2003年的严重急性呼吸系统综合症（SARS）就是有效控制的例子，SARS造成近千人死亡，航空公司和相关企业破产。在这篇文章中，我们研究的传染病传播的控制策略的有效性的基础上删除连接在现实世界中的航空公司网络与相关的经济和社会成本考虑到通过定义适当的量化措施。我们发现了令人惊讶的结果，即删除不太繁忙的连接可以比删除更流行的连接更有效地阻止疾病的传播。由于断开不太受欢迎的路线往往会产生更少的社会经济成本，我们的研究结果表明，有可能以疫情控制效率换取重要枢纽连通性的最小减少。特别是，我们展示了各种本地流行病控制策略的性能，并展示了我们的方法如何通过传播控制特性来预测其成本效益。
2012-03-28 cs.SI physics.soc-ph
A framework for epidemic spreading in multiplex networks of metapopulations
我们提出了一个理论框架，研究流行病的结构化集合种群，异质代理，经常性的流动模式。我们建议代表的异质性组成的集合种群层在一个多元化的网络，其中节点将对应于地理区域和层占同类代理的移动模式。我们在这个框架内分析了经典的易感-感染-易感和易感-感染-消除流行病模型，并通过广泛的蒙特卡罗模拟比较了传播过程的宏观和微观指标。我们的结果是在良好的协议与模拟。我们还推导出一个精确的表达的流行病阈值在这个一般的框架揭示了一个非平凡的依赖于流动性参数。最后，我们使用这种新的形式主义来解决疾病在真实城市中的传播，特别是在哥伦比亚麦德林市，其人口被划分为六个社会经济阶层，每个阶层都被确定为这种多元形式主义的一个层。
2018-02-12 physics.soc-ph q-bio.PE
Effect of lockdown interventions to control the COVID-19 epidemic in India
由新型冠状病毒SARS-CoV 2引起的大流行导致了危及生命的健康并发症，并对医疗保健系统造成了极大的压力。虽然预防性和明确的治疗性医疗干预措施尚未到位，但管理机构实施的物理隔离、检疫和严厉的社会措施等非药物干预措施可有效阻止感染在人群中的传播。在印度等人口稠密的国家，由于社会和行政管理的复杂性，封锁干预措施部分有效。使用详细的人口统计数据，我们提出了一个基于代理的模型来模仿人口的行为及其流动性特征，即使在干预下。我们展示了接触追踪政策的有效性，以及我们的模型如何有效地与测试效率的实证研究结果相关。我们还提出了各种封锁干预策略来缓解-使用感染的数量，有效繁殖率以及使用强化学习。我们的分析可以帮助评估这些干预措施的社会经济后果，并为政策制定者提供有用的想法和见解，以便更好地做出决策。
2020-09-07 cs.MA physics.soc-ph q-bio.PE
Activity-based contact network scaling and epidemic propagation in metropolitan areas
鉴于城市化的发展和新出现的流行病威胁，需要更复杂的模型来了解疾病传播，并调查干预战略在不同城市类型中的影响。我们引入了一个完全机械的，基于活动的和高度时空分辨的流行病学模型，该模型利用了从全规模城市的综合流动性需求和供应模型中获得的人的轨迹。通过模拟COVID-19在两个具有代表性合成人口和流动模式的全规模城市中的演变，我们分析了基于活动的接触网络。我们观察到，过境接触是无标度的，在这两个城市，工作接触是威布尔分布，购物或休闲接触呈指数分布。我们还调查了交通网络的影响，发现它的去除抑制疾病传播，而工作也是至关重要的高峰期后疾病传播。我们的框架，验证现有的病例和死亡率数据，显示了跟踪和追查的潜力，以及详细的社会人口和流动性分析的流行病控制战略。
2020-07-31 physics.soc-ph q-bio.PE
Economic Hubs and the Domination of Inter-Regional Ties in World City Networks
本文基于跨国公司所有权—子公司联系构建世界城市网络，分析2010—2019年区域内、跨区域及混合型空间模体，发现跨区域联系较国家或区域内整合更占主导。
2024-12-03 cs.SI physics.soc-ph
Exploring the impact of social stress on the adaptive dynamics of COVID-19: Typing the behavior of naïve populations faced with epidemics
Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod（下诺夫哥罗德国立大学）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；Samara State Medical University（萨马拉国立医科大学）；Institut Curie（居里研究所）；PSL Research University（巴黎文理研究大学）；INSERM U900（法国国家健康与医学研究院 U900）；Center for Computational Biology, Mines ParisTech（巴黎矿业学院计算生物学中心）；University of Leicester（莱斯特大学）；Evotec（Evotec公司）
本文提出带社会压力的SIRSS模型，通过拟合各国COVID-19统计数据提取少数文化特征常数，刻画无经验人群面对疫情的自适应行为差异，为地方当局优化防疫策略提供理论依据。
2024-02-12 cs.LG physics.soc-ph
The spatial dissemination of COVID-19 and associated socio-economic consequences
持续的2019冠状病毒病（COVID-19）大流行在全球范围内造成严重破坏，数百万人丧生，人类旅行受到限制，经济发展停止。利用城市层面的流动性和病例数据，我们的分析表明，COVID-19的空间传播可以很好地解释为流动网络中的局部扩散过程，而不是全球扩散过程，这表明所实施的疾病预防和控制措施是有效的。基于构建的病例预测模型，估计如果COVID-19疫情在不同地区发生，可能会产生不同的社会后果。于疫情控制期间，人类流动大幅减少，流动网络经历显著的本地及全球结构性变化，以遏制COVID-19的传播。我们的工作对减轻疾病和评估COVID-19对社会的社会经济影响具有重要意义。
2022-06-28 econ.GN physics.soc-ph q-fin.EC
Epidemic processes in complex networks
近年来，研究界已经积累了大量证据，证明在广泛的生物和社会技术系统中出现了复杂和异质的连接模式。现实世界网络的复杂性质对各种系统中发生的平衡和非平衡现象的行为有着深远的影响，而传染病传播的研究对于我们理解复杂网络中动力学过程的展开至关重要。对异质网络中传染病传播的理论分析需要发展新的分析框架，它已经产生了具有概念和实际意义的结果。对有关流行病过程的大量研究活动进行了连贯和全面的回顾，详细介绍了成功的理论方法，并明确了它们的局限性和假设。物理学家、数学家、流行病学家、计算机科学家和社会科学家在研究传染病传播方面有着共同的兴趣，并依赖于类似的模型来描述病原体、知识和创新的传播。因此，在重点介绍传染病建模中的主要结果和典型模型的同时，还介绍了关于广义社会传染过程的主要结果。最后，研究活动的最前沿的研究传染病传播的共同进化，耦合，随时间变化的网络。
2015-09-18 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Modeling and Controlling the Spread of Epidemic with Various Social and Economic Scenarios
我们提出了一个描述流行病传播的动力学模型。该模型是SIQR（易感染-感染-恢复）和SIRP（易感染-感染-恢复-病原体）模型的扩展，用于描述传染病传播的各种情况。与基本的SIR模型相比，我们的模型考虑了两种可能的传染病传播途径：直接从感染室到易感室和间接通过一些中间介质或污染物。传播率是根据选定的社会环境中的个体之间的平均距离和个体在这些环境中停留的特征时间跨度来估计的。我们还引入了一个集体经济资源，与每个人的平均金钱或收入相关联，以描述传播过程和感染者可用资源之间的社会经济相互作用。动力-资源耦合应是活化型的，其回收率受类阿耳忒弥斯定律支配。我们的模型带来了构建各种控制策略以减轻流行病影响的优势，特别是可以应用于COVID-19传播的建模。
2021-02-12 econ.GN physics.soc-ph q-bio.PE
Impact of personal income on mortality by age: biological versus socio-economic effects
人均收入对预期寿命的影响有充分的文献记载，主要是通过对多国样本的研究。然而，人们预计在寿命的两端，也就是说在婴儿早期和85至100岁的老年人年龄组中，相关性相当弱。原因是，在这两个方面，死亡率在很大程度上受生物因素而不是社会经济条件的控制。为了验证这一猜想，我们探讨了收入对年龄组的影响，分别在法国，美国和韩国。更准确地说，我们在每个国家尽可能多的地区子单位中比较收入和死亡率数据。一个值得注意的论点是，与普遍看法相反，个人收入与婴儿死亡率（即一岁以下死亡率）的相关性很弱。更广泛地说，我们推测，对这三个国家的分析所揭示的共同模式也适用于其他发达国家。
2021-03-09 physics.bio-ph physics.soc-ph
Economic geography and the scaling of urban and regional income in India
我们进行了探索的经济收入（国内生产总值，GDP）的印度地区和城市的规模分析的基础上，这些数量的依赖相关的人口规模。标度分析为识别社会经济组织中的网络效应提供了一种简单的方法，而网络效应是城市和城市化的标志。对于印度的一个次邦区域行政区划，我们发现GDP与人口的比例几乎是线性的，这一结果与其他国家背景下的城市功能单位截然不同。使用偏离缩放，我们探索这些区域单位的行为，以找到强烈的独特的地理模式的经济行为。我们详细描述了这些模式，并将其与印度等不同次大陆国家的区域经济发展文献联系起来。鉴于印度城市群经济数据的缺乏，我们使用一组假设来创建一个基于地区的新的大城市GDP数据集。这揭示了收入与城市规模的超线性缩放，正如理论所预期的那样，同时显示出类似的经济地理学观察到的区域经济表现的基本模式。对印度城市经济表现的这种分析受到缺乏更高保真、直接的城市经济数据的严重限制。我们讨论了印度城市经济规模和变化的标准化和一致性估计的必要性，并指出了一些可以探索开发此类指标的代理。
2019-02-26 physics.soc-ph
Social inequalities that matter for contact patterns, vaccination, and the spread of epidemics
该研究利用匈牙利新冠疫情数据识别接触模式和疫苗接种态度的社会不平等维度，发现优势群体接触更多且接种率更高，并提出纳入行为差异的数据驱动流行病学模型，用于分析匈牙利第四波疫情，为公共卫生策略提供依据。
2023-07-10 cs.SI physics.soc-ph stat.AP
Complex information dynamics of epidemic spreading in low-dimensional networks
本文提出一个通用数学框架，用于建模复杂网络上节点携带多种信息的动力学，并在低维网络上以流行病传播为例进行说明。
2023-05-09 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Inferring high-resolution human mixing patterns for disease modeling
数学和计算建模方法越来越多地用作分析和预测传染病流行的定量工具。然而，在解决复杂的公共卫生问题时，越来越需要现实主义，这就要求建立控制疾病传播过程的人类接触模式的准确模型。在这里，我们提出了一个数据驱动的方法，通过使用非常详细的宏观（人口普查）和微观（调查）数据的关键社会人口特征，以产生有效的描述人口层面的接触模式。我们为277个国家以下行政区域编制了按年龄分层的联系人矩阵，覆盖约35亿人口，反映了重点国家高度的文化和社会多样性。我们使用派生的接触矩阵来模拟空气传播的传染病的传播，并表明，在人类混合模式的次国家的异质性有显着的影响，如相同病因的流行病的繁殖数量和总体发病率的流行病指标。这里得出的接触模式作为一种建模工具公开提供，以研究社会经济差异和人口异质性对传染病流行病学的影响。
2020-02-25 physics.soc-ph q-bio.PE q-bio.QM
Evaluating the Effectiveness of Regional Lockdown Policies in the Containment of Covid-19: Evidence from Pakistan
为了减缓新型冠状病毒的传播，巴基斯坦境内的行政区域对社会经济活动、宗教集会和人员流动实施了完全和部分封锁限制。在此，我们探讨了区域封锁策略对新型冠状病毒疫情结果的影响。在对巴基斯坦国家卫生研究院（NIH）的官方数据进行计量经济学分析（不连续回归和负二项回归）后，我们发现这些策略并没有在所有地区导致类似水平的新冠肺炎病例（阳性病例和死亡）。在减少总体病例量（阳性病例和死亡）方面，与没有封锁相比，完全和部分封锁似乎在四个地区有效：俾路支省，<$git Baltistan（GT），伊斯兰堡首都直辖区（ICT）以及Azad Jammu和克什米尔（AJK）。在旁遮普省、信德省和开伯尔-普赫图赫瓦省这三个最大的省份，完全和部分封锁似乎无法有效遏制病毒。所观察到的封锁有效性的区域异质性主张根据人口、社会和经济因素谨慎使用封锁战略。
2020-06-04 econ.EM physics.soc-ph q-bio.PE
Description of the Early Growth Dynamics of 2014 West Africa Ebola Epidemic
${\bf Background:}$西非埃博拉病毒流行的早期增长动态在几内亚、塞拉利昂和利比里亚有着质的不同。然而，重要的是要理解这些不同的动态，作为一种单一的流行病在具有相似地理和文化方面的地区传播的趋势，传播率和繁殖数$R_0$可能有共同的参数。${\bf Methods:}$我们结合一个离散的，随机的SEIR模型与两个规模的社区网络模型，以证明不同的区域趋势可以解释不同的社区混合率。从启发性的角度来看，不同的社区混合率的影响可以理解为观察到被同一传播链感染的两个人在混合程度较低的社区中更有可能相互认识。当受感染个体的接触者更有可能已经暴露于同一传播链时，就会出现饱和效应。${\bf Results:}$社区混合的影响，加上随机性的影响，可以解释每个国家埃博拉病毒病例增长的质的差异，以及为什么最近爆发大规模疫情的概率可能增加。8月下旬几内亚埃博拉病例率的增加，以及利比里亚埃博拉病例的短暂动态的当地拟合，表明利比里亚的疫情更为严重，几内亚的疫情正在恶化，这是由于疫情蔓延到新社区时的离散播种事件。${\bf Conclusions:}$一个相对简单的网络模型提供了对局部效应（如饱和度）作用的深入了解，否则很难量化。我们的研究结果预测，疫情的指数增长是由新社区的暴露驱动的，这强调了限制这种传播的控制措施的重要性。
2014-10-20 physics.soc-ph q-bio.PE
Quantifying China's Regional Economic Complexity
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）
本文通过分析25年企业数据，量化中国省份的经济复杂性，发现其总体变化稳定缓慢，且经济复杂性对经济发展有正向解释，对收入不平等有负向解释。
2017-11-13 econ.GN physics.soc-ph q-fin.EC
Economic Complexity as a Determinant of Regional Human Development in Brazil: Evidence across Aggregation Scales
University of Campinas (Unicamp)（坎皮纳斯大学）
研究巴西城市人类发展指数，比较线性与非线性模型，通过5折交叉验证等评估，在市和直接地理区域两个层次分析。结果显示区域聚合模型优势明显，ICE是主要决定因素，纳入道路网络指标可提升性能，可解释提升机预测性能最佳。
2026-07-29 physics.soc-ph
A Two-Phase Dynamic Contagion Model for COVID-19
本文基于Dassios和Zhao（2011）提出的动态传染模型，提出了一个连续时间随机强度模型，即两阶段动态传染过程（2 P-DCP），用于模拟COVID-19的流行病传染，并研究封锁效应。它允许个体传染性的随机性，而不是标准模型所假设的恒定的繁殖数。根据各区域和国家的实际数据，推导和估计了关键的流行病学量，如最终流行规模的分布和预期的流行持续时间。对每个国家或区域干预效果的相关时滞进行了估计。我们的结果与最近医学研究发现的COVID-19的潜伏期一致。我们证明，我们的模型可能成为COVID-19建模的有价值的工具。更重要的是，所提出的2 P-DCP模型也可以被用作流行病学建模的重要工具，因为这种类型的传染病模型具有非常简单的结构，足以描述区域流行病和全球流行病的演变。
2020-06-11 physics.soc-ph q-bio.PE
Perception of emergent epidemic of COVID-2019 / SARS CoV-2 on the Polish Internet
我们通过对2020年1月至2020年3月12日（2020年3月4日正式引入波兰之前和之后）互联网（Twitter，Google，YouTube，维基百科和以Event Registry为代表的电子媒体）上的数字足迹进行定量分析，研究波兰社会对COVID-2019疫情的看法。为此，我们利用数据采掘，社会网络分析，自然语言处理技术。每个被检查的互联网平台都分析了目标群体的代表性和组成。我们在疾病引入之前确定了关于COVID-2019主题的三个主要关注时间集群：所有平台上与中国和意大利相关的峰值，以及与最近抗击COVID-2019的特别法律相关的社交媒体峰值。此外，在正式确认引入的当天，人们的兴趣达到了顶峰，当波兰政府宣布通过大规模的缓解计划向疾病宣战时，人们的兴趣呈指数级增长。从社会语言学的角度来看，我们发现，在引进之前，威胁，恐惧和预防的概念和问题占主导地位。在介绍之后，关于疾病和流行病的实用概念占主导地位。我们发现，Twitter反映了波兰政治领域的结构性分裂。我们能够确定执政党，主流反对派和新教团体的明确社区和错误信息的潜在来源。我们还发现，在疾病引入后，粉碎之间的边界模糊。
2020-03-30 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
The contact network of patients in a regional healthcare system
然而，尽管医院治疗取得了进展，但医院仍然是几种空气传播疾病和通过密切接触传播的疾病的滋生地，如SARS、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）、诺如病毒感染和结核病（TB）。在这里，我们从一个数据库中提取了295,108名住院患者的联系网络，该数据库用于管理一个为190万人服务的当地公共医疗系统。然后用网络流行病学的方法分析了传染病传播网络的结构和动力学性质。接触网络被发现是非常确定的一个极端（年龄无关）的变化，住院时间和医院结构。我们发现，住院患者之间的接触结构表现出结构特性，如高水平的传递性，非传递性和接触数量的变化，这可能是传染性较低的疾病的传播的重要性。如果在设计预防方案时考虑这些特性，则可能降低流行病爆发的风险和影响。
2005-05-10 physics.soc-ph q-bio.OT q-bio.PE
Nash epidemics
本文研究流行病中理性社交距离的纳什均衡，利用新解析解揭示行为与感染数的关系、标度规律及特征成本，为个人和政策制定者提供直观理解。
2024-07-05 cs.SY econ.TH eess.SY
Alternating quarantine for sustainable epidemic mitigation
在没有药物或疫苗的情况下，通过保持社会距离，特别是限制流动和封锁来控制流行病的爆发。这些措施对经济造成了伤害，而且难以长期维持。作为替代方案，我们在这里提出了一种交替隔离策略，在每一种情况下，一半的人口仍然处于锁定状态，而另一半继续活跃，保持每周活动和隔离之间的连续性。这种制度提供了一个双重分区：一半的人口只在一半的时间内相互作用，从而大大减少了传播，与全人口封锁所实现的效果相当。一直以来，它以$50\%$的能力实现社会经济的连续性。拟议的每周轮换还应对了与COVID-19特别相关的另一项挑战。事实上，SARS-CoV-2表现出相对较长的潜伏期，在此期间，个人没有症状，但可能已经有助于传播。由于无法选择性地隔离这些看不见的传播者，我们采取了人口范围的限制。然而，在交替隔离程序下，如果一个人在活动周内暴露，当他们完成隔离时，在大多数情况下，他们将开始出现症状。因此，该策略在感染阶段隔离了大多数症状前个体，导致病毒传播迅速下降，从而解决了COVID-19缓解的主要挑战之一。
2020-11-21 physics.soc-ph q-bio.PE
Modelling Covid-19 epidemic in Mexico, Finland and Iceland
在过去的二十年里，全球爆发了一些病毒性疾病。这加快了对疾病传播进行建模和预测的努力，以便找到限制区域内和区域间传播的方法。为此，我们设计了一个因人类空间流动而导致的病毒感染地理传播模型，并将其适用于最新的COVID-19大流行。在此，要建模的区域覆盖有用人口密度定义的单元加权的二维网格，在每个单元中，延迟差分方程的隔室SEIRS系统模拟疾病的局部动力学（微动力学）。细胞之间的感染是随机的，并且允许病毒在二维空间上的地理传播（宏观动力学）。这种方法可以将与疾病的生物学方面有关的参数与通过作为病毒携带者的人的不同类型的流动性代表空间传染行为的参数分开。这些数据提供了足够的信息，可以追踪不同情况下大流行病的演变情况。特别是，我们将这种方法应用于三个在许多方面不同的国家，墨西哥，芬兰和冰岛，并发现该模型能够复制和预测大流行病的随机全球路径。这项研究揭示了一个国家的不同文化和社会经济方面如何影响流行病的演变以及社交距离和其他限制措施的有效性。
2020-07-18 physics.soc-ph q-bio.PE
The unequal effects of the health-economy tradeoff during the COVID-19 pandemic
在COVID-19疫情期间，健康结果与经济影响之间的潜在权衡一直是政策制定过程中的主要挑战。为解决这一问题而设计的流行病经济模型要么过于笼统，无法考虑社会经济群体之间的异质结果，要么即使足够精细，也没有很好的经验数据基础。为了填补这一空白，我们引入了一个数据驱动的、粒度的、基于代理的模型，该模型模拟了具有地理现实主义的跨行业、职业和收入水平的流行病和经济结果。疫情与经济模块耦合的关键机制是由于担心感染而导致的消费需求减少。我们将模型校准到纽约大都会地区的第一波COVID-19，表明它重现了关键的流行病和经济统计数据，然后检查了反事实情景。我们发现：（a）对感染的高度恐惧和严格的限制同样损害经济，但减少了感染;（b）低收入工人首当其冲地受到经济和流行病损害的影响;（c）关闭制造业和建筑业等不面向客户的行业只能略微减少死亡人数，同时大大增加失业率;以及（d）推迟启动保护措施对经济和艾滋病疫情在所有情况下的结果都没有什么帮助。我们预计，我们的模型将有助于设计有效和公平的非药物干预措施，以最大限度地减少新的大流行病的破坏。
2022-12-07 econ.GN physics.soc-ph q-fin.EC
The power of a good idea: quantitative modeling of the spread of ideas from epidemiological models
思想传播背后的人口动态与感染传播中的人口动态有许多质的相似之处。尽管有许多暗示性的证据，但这种类比几乎从未以有用的方式量化过。流行病建模的标准好处是能够定量估计人口平均参数，如人际接触率，潜伏期，传染期的持续时间等，在大多数情况下，这些数量自然推广到思想的传播，并提供了一个简单的手段量化社会学和行为模式。在这里，我们应用几个范例模型的流行病的经验数据的出现和传播的费曼图通过理论物理界的美国，日本和苏联在第二次世界大战后的一段时间。这个测试案例的优点是已经详细地研究了历史，这使得我们的结果得到了验证。我们估计的有效性，通过在三个社区的想法，并找到值的参数，反映有意的社会组织和长寿命的想法。这些特征很可能是思想传播的一般特征，而不是普通流行病的特征。
2005-06-24 physics.soc-ph
Diverse local epidemics reveal the distinct effects of population density, demographics, climate, depletion of susceptibles, and intervention in the first wave of COVID-19 in the United States
SARS-CoV-2大流行在全世界造成了严重的死亡率和发病率，几乎没有一个社区幸免。由于这种疾病在未来几年可能仍然是一种威胁，因此了解人口统计和定居点以及气候、易感人群耗竭和干预等动态因素对局部流行病传播的确切影响对于采取有效应对措施至关重要。我们考虑了美国当地的一整套流行病;广泛的人口统计学，人口密度和气候因素;以及当地的流动性数据，跟踪社交距离干预措施，以确定推动病毒传播和遏制的关键因素。假设第一个线性模型的指数增长率（或衰减）的情况下/死亡率，我们发现，人口加权密度，湿度和中位年龄占主导地位的增长和下降的动态，一旦干预占。对不同大都市地区的关注表明，一些地区受益于几乎同时发生的全国范围内的关闭时间和/或3月中旬的区域气候条件;而其他地区在干预之前就遭受了严重的疫情爆发。使用感染传播的第一性原理模型，然后我们对放松社交距离和当地气候条件的影响进行预测。有证据表明，有相当一部分人口受到感染的少数地区，通过减少易感人口，疫情已部分得到解决（即，“群体免疫”），而美国大部分地区仍然非常容易受到影响。这些结果对于干预策略的优化管理非常重要，这可以通过我们的在线仪表板来实现。
2020-07-01 physics.soc-ph q-bio.PE q-bio.QM
A Study on the Effects of Diffusion of Information on Epidemic Spread
在这项工作中，传染病在一个社会中的传播，个人可能会采取预防措施。主要假设是受感染的个体通过直接接触相互作用将感染传播给社区的易感成员。与此同时，合格者从邻近的地点收集可能导致采取预防措施的信息。SIR模型用于传染扩散，而Bass方程用于信息扩散。对个人的社会学分类表明，一小部分人在得到通知后立即采取行动，而大多数人希望看到采取行动的一些真正好处。假设个人采取两种不同的预防措施。必要的措施是接种疫苗或尽量避免与邻居直接接触。邻居的状态的加权平均导致动作的选择。采用全连接和无标度网络作为交互的底层网络。简单的传染病扩散与反应灵敏的社会中的传染病扩散之间的比较表明，非常有限的预防措施会在疾病传播的速度和规模上产生相当大的差异。特别是高度连接的枢纽节点在减少疾病传播方面发挥着至关重要的作用。
2021-03-13 cs.SI physics.soc-ph
A Comparison of Spatial-based Targeted Disease Containment Strategies using Mobile Phone Data
流行病爆发是一项重要的卫生保健挑战，特别是在发展中国家，它们是死亡的主要原因之一。能够迅速针对亚群进行监测和控制的方法对于在流行病期间加强遏制进程至关重要。使用来自象牙海岸的真实世界数据集，这项工作提出了一种尝试，揭示疾病传播动态的社会地理异质性。通过采用一个空间显式的元人口流行病模型来自移动电话通话详细记录（CDR），我们调查的流动性模式的差异可能会影响一个现实的传染病爆发的过程。我们认为不同的现有措施的空间维度的人类流动性和相互作用，我们分析它们的相关性，在确定最高风险的子人群的个人，作为最佳候选人的隔离对策。本文提出的方法提供了进一步的证据，手机数据可以有效地利用，以促进我们的个人的空间行为及其与传染病的传染风险的关系的理解。特别是，我们表明，CDR为基础的个人的空间活动和相互作用的指标持有的承诺，深入了解传染异质性，从而制定遏制战略，以支持决策，在国家一级的流行病。
2018-07-03 cs.SI physics.soc-ph
Equitable Data-Driven Facility Location and Resource Allocation to Fight the Opioid Epidemic
本研究结合微分方程流行病学模型与混合整数优化，提出兼顾社会公平的阿片类药物治疗设施与预算分配方法，可有效减少OUD患病与死亡人数，为相关决策提供参考。
2024-03-13 math.DS math.OC physics.soc-ph
Predicting Regional Economic Indices using Big Data of Individual Bank Card Transactions
几个世纪以来，生活质量一直是不同学科研究的主题。然而，只有随着数字时代的出现，才有可能在更大范围内调查这一主题。随着时间的推移，生活质量显然不仅取决于一个，而是取决于三个相对不同的参数：社会、经济和福利措施。在这项研究中，我们只关注前两个，因为最后一个往往是非常主观的，因此很难衡量。使用一套完整的银行卡交易记录的毕尔巴鄂Vizcaya Argentaria银行（BBVA）在2011年在西班牙，我们首先创建一个功能空间，通过定义各种有意义的特点，一个特定的区域性能，通过其业务，居民和游客的活动。然后，我们通过考虑西班牙各省的官方统计数据（例如，房价、失业率、预期寿命），并研究它们是否可以基于我们的特征空间进行预测。为了预测的目的，我们的研究提出了一个监督机器学习的方法。我们的发现是，个人消费行为和官方社会经济指标之间存在明显的相关性，这些指标表示生活质量。此外，我们认为，这种工作方式有助于理解，预测和分析人类活动对我们社会福祉的影响，这些影响的规模没有一致的官方统计数据（例如，城市和城镇、地区或更小的街区）。
2015-07-11 cs.CY cs.SI physics.soc-ph
