SEIR Simulator 使用手册

2020-02-25 21:42:57      点击:

软件功能说明

    • 1、SEIR基础仿真功能,通过设置人群参数,病毒传播参数,人为干预参数,进行推演各人群的变化情况
    • 2、数据导入功能,可导入官方公布的确诊、治愈、死亡数据,方便与仿真数据进行比较
    • 3、参数扫描功能。导入数据后,仿真的数据与导入的数据可以计算自定义的误差。设置好参数扫描后,可以进行寻找扫描范围内最优的参数组合
    • 4、数据标签功能。可通过设置不同的条件在数据上显示标签,通常用于寻找拐点、疫情结束点等功能
    • 5、动态参数功能。1)软件可以在推演天数后更换参数再进行推演,自由灵活 2)软件参数框支持‘模式输入’功能,如在潜伏人数输入框加入'[原数据]+5’,可支持在仿真中动态更改潜伏人数,通常用于模拟外加风险
    • 6、推演数据导出、历史参数导出、仿真结果图片保存
软件界面

1、点击可以在中心图表区展示模型细节。本软件的计算核心都是基于该模型,推荐本软件使用者理解好该模型。易感者(被感染后)变成潜伏者(经过潜伏天数后)转变成确诊者(经过诊治天数后)变成移除者,移除者包含治愈者及死亡者,其中治愈者有一定的概率重新变成易感者。通常表示病毒感染后抗体的消失。

2、总人数,仿真开始的总人数。初始列输入框表示仿真开始时的数据,当前列的输入框显示的是仿真过程中当天时间的值,为初始总人数减去死亡人数
3、易感人数,容易被病毒感染的健康人群。初始列表示初始值,当前列显示仿真过程中的值
4、潜伏人数,易感者被感染后变成潜伏者,是病毒携带者。初始及当前列的意义同上
5、确感人数/累积确感人数,可点击进行切换,确感人数代表当前确定感染的人数,如果治愈了或者死亡了会从当前确感人数中减去。累积确感者则不会减去,只增不减。官方公布的数据中通常为累积确感者。因此,在导入数据时,该按钮会被默认切换为累积确感者。后面的框会依据当前选定的含义来显示

6、治愈人数,确感人群中经过诊治后成功的人数。移除者 = 治愈者 + 死亡者

7、死亡人数,确感人群经过诊治后失败的人数。移除者 = 治愈者 + 死亡者

8、控制模型中SEIRHD及导入的IHD线的显示与隐藏。鼠标悬停会显示其含义,通常与其所在行相关

9、选中后在仿真推演时会更新图表,不选中只会在仿真完成后才更新图表。不选中速度会回忆500%,在扫描时该项默认被关闭,可手动开启刷新(不建议)

10、选中后,SEIRHD等会除以初始总人数变成比例显示

11、在导入数据后,软件中的数据就分成仿真数据及导入数据两种,该选项用于切换使用哪种数据的范围来显示整个图表。通常,在导入数据后,由于实际数据中的数量可能比较大,在仿真的初期数据通常比较小,这时,该选项就会方便的控制显示细节

12、横坐标日期化,后面的日期控制用于设置第一天的日期。方便与实际时间相联系


13、感染率λ ,感染率在原模型中的意思是患病者与健康人群接触导致患病的日均概率,综合了人群密度与患病概率一个参数,而且是一个与总健康人群相关的比率数据。由于这个概念与人群的基数相关,设置起来比较麻烦(比如4/14亿),并且流行病学里面有一个患病者人均感染人次R0的概念,这里直接把该参数与R0相关,表示为患病者日均感染人次, 数值上与R0/潜伏天数相等。为了方便说明,此处仍沿用其原始名字。由于R0参数其实本身就与人群密度与患病概率相关,这里的定义并未丢掉其原始参数的意义。【该参数支持扫描来选定最优值】

14、定义潜伏者人群是否具有感染性。通常潜伏的人群不具备感染性,但2019新冠病毒已结被证明其具有感染性。42 计算预测数据与实际导入数据的权重误差,功能与41完全相同。此处放一个完全是为了方便在更换参数后仿真然后看下误差结果,【快捷键alt+c】

15、发病率 σ,代表潜伏者人群日均发病的概率,在一个稳定的模型系统流中,发病率=1/平均潜伏天数

16、平均潜伏天数,代表一易感者被感染后变成潜伏者,然后潜伏N天后发病变成了确感者,与发病率相关。说明见15

17、移除率γ 代表整个确感人群日均移除的比率,移除的概念包含治愈跟死亡的人。其值的倒数的实际含义与患病者治疗的天数相同。【该参数支持扫描来选定最优值】

18、移除者自愈率,是指移除率中没有死亡的人比率,包含自愈或者被治愈。这部分人一般会携带有抗体,不会再染病。移除者 = 自/治愈 + 死亡

19、抗体失效率,18中所定义的移除者中恢复健康的人,一般会经过一段时间后会失去抗体重新变为会被染病的易感者。

20、移除者死亡率,是指移除率中死亡的人数比率。移除者 = 自/治愈 + 死亡 【该参数支持扫描来选定最优值】

21、隔离强度K1,指对感染率的减弱作用,(1-K1)*感染率。通常代表政府或者民众经过一定的手段来降低感染率的行为,比如戴口罩、限行等。感染率的变化可以反映该参数的作用

22、医疗收容K2,指对移除率的加强作用,K2*移除率,大于1。通常代表医疗收治水平提升。移除率参数的变化反映了该参数的作用

23、治愈增益K3,指对移除率中自治愈的加强,K3*治愈率,大于1。通常代表医疗水平的提高,大大提高治愈的成功率。自治愈率参数的变化反映了该参数的作用

24、参数扫描面板的隐藏与显示

25、图表区。图例中圆形实现代表仿真预测数据,菱形虚线代表导入数据。双击图表区可以开启或者关闭数据显示模式。图例中的字母SEIRHD直接与模型图中的各人群相关。图表上方的箭头表示满足要求的特征数据标志

26、标志要求条件1,可开启或者关闭,要求日感染人数新增连续m天小于n,可在后面输入框中输入n:m,如果没有m默认为1。该参数代表整体发病趋势的要求

27、标志要求条件2,可开启或者关闭,要求在诊人数连续m天小于n,可输入n:m 。 该参数代表在医院诊治的人数,代表了医院里面的风险

28、标志要求条件3,可开户或者关闭,要求潜伏人数连续m天小于n,可输入n:m。该参数代表对社会中潜伏人员的风险要求

29、延后天数 ,通常在满足上述要求后,可以设置一定的延迟天数。如通常确诊者会延迟平均诊治天数后被移除,达到一定条件后延迟移除天数会大大降低风险

30、推演  推演天数由31设置 【快捷键alt+p】

31、推演/回退 天数设置

32、回退  数据回退到N天前,此操作不可恢复(其实按原参数推演一遍也就恢复啦)【快捷键alt+b】

33、停止,停止推演过程

34、重置,通常在设置初始人群参数后要重置,或者作为一键回退到初始数据状态,清空了推演数据与导入数据

35、导出,8中所控制的显示了的数据会被导出为txt

36、导入数据。通常为导入官方的IHD(确诊治愈死亡)数据,用于比较或者拟合。数据格式为纯文本,每行代表一日的数据,空格隔开确诊 治愈 死亡,注意最后一行不要为空,否则numpy.load会出错

37、可扫变量选择



未完待续



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