基于社交信息扩散的网络传染病传播防控研究

王伟; 李文杰; 李佳晨

doi:10.13406/j.cnki.cyxb.003388

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于社交信息扩散的网络传染病传播防控研究

疾病数据分析与建模 | 更新时间：2025-10-22

- 基于社交信息扩散的网络传染病传播防控研究
- Prevention and control strategy for network infectious disease spreading based on social information diffusion
- 重庆医科大学学报 2023年48卷第12期页码：1393-1400
- 作者机构：
  
  重庆医科大学公共卫生学院，重庆 400016
- 作者简介：
  
  王　伟，Email：wwzqbc@cqmu.edu.cn，研究方向：网络流行病传播建模。
- 基金信息：
  
  重庆市社科联资助项目(2021PY53);国家自然科学基金资助项目(61903266)
- DOI：10.13406/j.cnki.cyxb.003388
  中图分类号： R183;N94
- 收稿：2023-10-27，
  
  修回：2023-11-29，
  
  录用：2023-12-07，
  
  纸质出版：2023-12-28
- 稿件说明：
移动端阅览
王伟,李文杰,李佳晨.基于社交信息扩散的网络传染病传播防控研究[J].重庆医科大学学报,2023,48(12):1393-1400.

Wang Wei,Li Wenjie,Li Jiachen.Prevention and control strategy for network infectious disease spreading based on social information diffusion[J].Journal of Chongqing Medical University,2023,48(12):1393-1400.
王伟,李文杰,李佳晨.基于社交信息扩散的网络传染病传播防控研究[J].重庆医科大学学报,2023,48(12):1393-1400. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003388.

Wang Wei,Li Wenjie,Li Jiachen.Prevention and control strategy for network infectious disease spreading based on social information diffusion[J].Journal of Chongqing Medical University,2023,48(12):1393-1400. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003388.

摘要

在自媒体时代，大规模流行病暴发的同时，疫情相关信息也在各种社交平台上扩散。因此，评估社交网络上信息扩散对疫情防控的影响，进一步合理引导网络舆论，对疫情防控具有重要现实经济意义。近年来，揭示和理解社交信息扩散对流行病传播及其防控策略的影响成为网络科学领域的研究热点。本文重点回顾单个网络、双层网络和高阶网络上的信息扩散对传染病传播防控影响的最新进展，及其挑战和未来潜在研究。

Abstract

In the era of social media，epidemic-related information is spreading across various social platforms along with the outbreak of large-scale pandemics. Therefore，assessing the impact of information diffusion on epidemic prevention and control in social networks and further guiding public opinion on the network reasonably have significant practical and economic importance for epidemic prevention and control. In recent years，revealing and understanding the influence of social information diffusion on the spread of epidemics and related prevention and control strategies have become a research hotspot in the field of network science. This article reviews the latest advances in the influence of information diffusion on the prevention and control of infectious disease transmission within single networks，double-layer networks，and higher-order networks，as well as related challenges and potential studies in the future.

关键词

Keywords

references

Cromer D ， Steain M ， Reynaldi A ， et al . Predicting vaccine effectiveness against severe COVID-19 over time and against variants：a meta-analysis [J ] . Nat Commun ， 2023 ， 14 （ 1 ）： 1633 ．

Pastor-Satorras R ， Castellano C ， Van Mieghem P ， et al . Epidemic processes in complex networks [J ] . Rev Mod Phys ， 2015 ， 87 （ 3 ）： 925 - 979 ．

Colizza V ， Pastor-Satorras R ， Vespignani A . Reaction–diffusion processes and metapopulation models in heterogeneousnetworks [J ] . Nat Phys ， 2007 ， 3 ： 276 - 282 ．

Funk S ， Gilad E ， Watkins C ， et al . The spread of awareness and its impact on epidemic outbreaks [J ] . Proc Natl Acad Sci USA ， 2009 ， 106 （ 16 ）： 6872 - 6877 ．

贾晓蓉，霍玲玲，黄奕清，等 . 基于Joinpoint和Logistic模型的青岛市居民传染病防治素养变化趋势及影响因素分析 [J ] . 现代预防医学， 2023 ， 50 （ 19 ）： 3482 - 3486 .

Jia XR ， Huo LL ， Huang YQ ， et al . Analysis on the changing trend and influencing factors of infectious disease prevention and treatment literacy of residents in Qingdao based on Joinpoint and Logistic model [J ] . 2023 ， 50 （ 19 ）： 3482 - 3486 .

Pastor-Satorras R ， Vespignani A . Epidemic spreading in scale-free networks [J ] . Phys Rev Lett ， 2001 ， 86 （ 14 ）： 3200 - 3203 ．

Wang W ， Tang M ， Zhang HF ， et al . Epidemic spreading on complex networks with general degree and weight distributions [J ] . Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys ， 2014 ， 90 （ 4 ）： 042803 ．

Boguñá M ， Castellano C ， Pastor-Satorras R . Nature of the epidemic threshold for the susceptible-infected-susceptible dynamics in networks [J ] . Phys Rev Lett ， 2013 ， 111 （ 6 ）： 068701 ．

Barthélemy M ， Barrat A ， Pastor-Satorras R ， et al . Velocity and hierarchical spread of epidemic outbreaks in scale-free networks [J ] . Phys Rev Lett ， 2004 ， 92 （ 17 ）： 178701 ．

Shu PP ， Tang M ， Gong K ， et al . Effects of weak ties on epidemic predictability on community networks [J ] . Chaos ， 2012 ， 22 （ 4 ）： 043124 ．

Moreno Y ， Gómez JB ， Pacheco AF . Epidemic incidence in correlated complex networks [J ] . Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys ， 2003 ， 68 （ 3 Pt 2 ）： 035103 ．

Newman ME . Random graphs with clustering [J ] . Phys Rev Lett ， 2009 ， 103 （ 5 ）： 058701 ．

Wang RS ， Albert R . Effects of community structure on the dynamics of random threshold networks [J ] . Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys ， 2013 ， 87 （ 1 ）： 012810 ．

Xu EHW ， Wang W ， Xu C ， et al . Suppressed epidemics in multirelational networks [J ] . Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys ， 2015 ， 92 （ 2 ）： 022812 ．

Boccaletti S ， Bianconi G ， Criado R ， et al . The structure and dynamics of multilayer networks [J ] . Phys Rep ， 2014 ， 544 （ 1 ）： 1 - 122 ．

Holme P ， Saramäki J . Temporal networks [J ] . Phys Rep ， 2012 ， 519 （ 3 ）： 97 - 125 ．

Wang L ， Li X . Spatial epidemiology of networked metapopulation：an overview [J ] . Chin Sci Bull ， 2014 ， 59 （ 28 ）： 3511 - 3522 ．

Vazquez A ， Rácz B ， Lukács A ， et al . Impact of non-poissonian activity patterns on spreading processes [J ] . Phys Rev Lett ， 2007 ， 98 （ 15 ）： 158702 ．

Cui AX ， Wang W ， Tang M ， et al . Efficient allocation of heterogeneous response times in information spreading process [J ] . Chaos ， 2014 ， 24 （ 3 ）： 033113 ．

Jo HH ， Perotti JI ， Kaski K ， et al . Analytically solvable model of spreading dynamics with non-poissonian processes [J ] . Phys Rev X ， 2014 ， 4 ： 011041 ．

Balcan D ， Colizza V ， Gonçalves B ， et al . Multiscale mobility networks and the spatial spreading of infectious diseases [J ] . Proc Natl Acad Sci U S A ， 2009 ， 106 （ 51 ）： 21484 - 21489 ．

Balcan D ， Vespignani A . Phase transitions in contagion processes mediated by recurrent mobility patterns [J ] . Nat Phys ， 2011 ， 7 ： 581 - 586 ．

Brockmann D ， Helbing D . The hidden geometry of complex，network-driven contagion phenomena [J ] . Science ， 2013 ， 342 （ 6164 ）： 1337 - 1342 ．

Iannelli F ， Koher A ， Brockmann D ， et al . Effective distances for epidemics spreading on complex networks [EB/OL ] . [ 2023-11-01 ] . https：//arxiv. org/abs/1608.06201.pdf https://arxiv.org/abs/1608.06201.pdf

Tang M ， Liu ZH ， Li BW . Epidemic spreading by objective traveling [J ] . Europhys Lett ， 2009 ， 87 （ 1 ）： 18005 ．

Gómez-Gardeñes J ， Echenique P ， Moreno Y . Immunization of real complex communication networks [J ] . Eur Phys J B ， 2006 ， 49 （ 2 ）： 259 - 264 ．

Zhang HF ， Li KZ ， Fu XC ， et al . An efficient control strategy of epidemic spreading on scale-free networks [J ] . Chin Phys Lett ， 2009 ， 26 （ 6 ）： 068901 .

Cohen R ， Havlin S ， Ben-Avraham D . Efficient immunization strategies for computer networks and populations [J ] . Phys Rev Lett ， 2003 ， 91 （ 24 ）： 247901 ．

Granell C ， Gómez S ， Arenas A . Dynamical interplay between awareness and epidemic spreading in multiplex networks [J ] . Phys Rev Lett ， 2013 ， 111 （ 12 ）： 128701 ．

Deijfen M . Epidemics and vaccination on weighted graphs [J ] . Math Biosci ， 2011 ， 232 （ 1 ）： 57 - 65 ．

Rattana P ， Blyuss KB ， Eames KTD ， et al . A class of pairwise models for epidemic dynamics on weighted networks [J ] . Bull Math Biol ， 2013 ， 75 （ 3 ）： 466 - 490 ．

Chinazzi M ， Davis JT ， Ajelli M ， et al . The effect of travel restrictions on the spread of the 2019 novel coronavirus（2019-nCoV） outbreak [J ] . medRxiv ， 2020 ： 2020 .02. 09 . 20021261 .

Chen DB ， Zhou T . Control efficacy on COVID-19 [EB/OL ] . [ 2023-11-01 ] . https：//arxiv. org/abs/2003.00305.pdf https://arxiv.org/abs/2003.00305.pdf .

Chinazzi M , Davis JT , Ajelli M , et al . The effect of travel restrictions on the spread of the 2019 novel coronavirus (covid-19) outbreak [J ] . Science ， 2020 ， 368 ： 395 - 400 .

栾荣生，王新，孙鑫，等 . 新型冠状病毒肺炎的流行病学、临床治疗与疫情防控 [J ] . 四川大学学报（医学版）， 2020 ， 51 （ 2 ）: 131 - 138 .

Luan RS ， Wang X ， Sun X ， et al . Epidemiology，treatment，and epidemic prevention and control of the coronavirus disease 2019: a review [J ] . Journal of Sichuan University（Medical Science Edition）， 2020 ， 51 （ 2 ）： 131 - 138 .

Bauch CT ， Galvani AP . Social factors in epidemiology [J ] . Science ， 2013 ， 342 （ 6154 ）： 47 - 49 ．

Zhan XX ， Liu CA ， Zhou G ， et al . Coupling dynamics of epidemic spreading and information diffusion on complex networks [J ] . Appl Math Comput ， 2018 ， 332 ： 437 - 448 ．

Wang W ， Tang M ， Yang H ， et al . Asymmetrically interacting spreading dynamics on complex layered networks [J ] . Sci Rep ， 2014 ， 4 ： 5097 ．

Ruan ZY ， Tang M ， Liu ZH . Epidemic spreading with information-driven vaccination [J ] . Phys Rev E ， 2012 ， 86 （ 3 ）： 036117 ．

Zhang HF ， Xie JR ， Chen HS ， et al . Impact of asymptomatic infection on coupled disease-behavior dynamics in complex networks [J ] . EPL Europhys Lett ， 2016 ， 114 （ 3 ）： 38004 ．

Juang J ， Liang YH . The impact of vaccine success and awareness on epidemic dynamics [J ] . Chaos ， 2016 ， 26 （ 11 ）： 113105 ．

Wang W ， Tang M ， Zhang HF ， et al . Dynamics of social contagions with memory of nonredundant information [J ] . Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys ， 2015 ， 92 （ 1 ）： 012820 ．

Watts DJ . A simple model of global cascades on random networks [J ] . Proc Natl Acad Sci U S A ， 2002 ， 99 （ 9 ）： 5766 - 5771 ．

Guo QT ， Jiang X ， Lei YJ ， et al . Two-stage effects of awareness cascade on epidemic spreading in multiplex networks [J ] . Phys Rev E ， 2015 ， 91 ： 012822 ．

Pan YH ， Yan ZJ . The impact of individual heterogeneity on the coupled awareness-epidemic dynamics in multiplex networks [J ] . Chaos ， 2018 ， 28 （ 6 ）： 063123 ．

Sagar V ， Zhao Y ， Sen A . Effect of time varying transmission rates on coupled dynamics of epidemic and awareness over multiplex network [EB/OL ] . [ 2023-11-01 ] . https：//arxiv. org/abs/1805.08947.pdf https://arxiv.org/abs/1805.08947.pdf .

Wang HJ ， Chen CY ， Qu B ， et al . Epidemic mitigation via awareness propagation in communication networks：the role of time scales [J ] . New J Phys ， 2017 ， 19 （ 7 ）： 073039 ．

Liu QH ， Wang W ， Tang M ， et al . Impacts of complex behavioral responses on asymmetric interacting spreading dynamics in multiplex networks [J ] . Sci Rep ， 2016 ， 6 ： 25617 ．

Li WY ， Cai M ， Zhong XN ， et al . Coevolution of epidemic and infodemic on higher-order networks [J ] . Chaos Solitons Fractals ， 2023 ， 168 ： 113102 ．

Wang HA ， Zhang HF ， Zhu PC ， et al . Interplay of simplicial awareness contagion and epidemic spreading on time-varying multiplex networks [J ] . Chaos ， 2022 ， 32 （ 8 ）： 083110 ．

Liu LJ ， Feng ML ， Xia CY ， et al . Epidemic trajectories and awareness diffusion among unequals in simplicial complexes [J ] . Chaos Solitons Fractals ， 2023 ， 173 ： 113657 ．

Sun QY ， Wang ZS ， Zhao DW ， et al . Diffusion of resources and their impact on epidemic spreading in multilayer networks with simplicial complexes [J ] . Chaos Solitons Fractals ， 2022 ， 164 ： 112734 ．

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

暂无数据