海财大师生求解“疫情数学应用题”结论：正月十五可能迎来改善

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海财大师生求解“疫情数学应用题”结论：正月十五可能迎来改善
新民晚报昨天20:25

开学延期，但研究、学习不休。

　　能否利用学科知识来认识这场疫情，或为疫情的防控做出贡献？上海财经大学数学学院的师生，决定一起求解特殊的“疫情数学应用题”。


　　用数学语言描述病毒传播

　　当新冠病毒病毒被明确可以“人传人”，这也意味着病毒的传播如同“利滚利”一样，以一定比率传染给周围的人。疫情如何演化？这其实也是一道数学题。上海财大数学学院院长助理、上海市工业与应用数学学会副秘书长江渝解释:“最简单传染病模型可认为是一个复利模型，以天为单位，‘一传十十传百’。但现实更复杂，要考虑主动或者被动去医院治疗的确诊者、被隔离的可能自我恢复或者被发现送医者，有可能成为治愈者，也可能病重去世成为死亡者。因此模型要增加隔离率、死亡率、治愈率等参数，它们之间又以一定关系和比率转换。这一切都能够用数学的语言描述，通过模型计算，最终得到每天公开可见的确诊病率数、治愈数、死亡数等变化数据。”

　　现实世界纷扰繁复，而数学的魅力和意义或许正在于用简单的科学语言来探究本质规律，尽可能获得最接近真实的精确数据。

　　为实现对疫情走势的预测，上海财大“大数据融合反演建模学科组”刘可伋、陈瑜、严阅、许伯熹和江渝老师联合攻关，利用卫健委公开的确诊人数出院治愈人数等数据建模，提出了基于时滞动力系统的传染病动力学模型，通过数据分析与系数反演，对疫情发展趋势进行预测和判断。“我们还考虑试剂盒确诊时间、治愈、潜伏期因素特别引入‘时滞项’，提出了对疫情走势的看法。目前近几天的预测结果都符合国家发布的实际数据。”江渝说，“初步研究发现，如果保持防控手段不放松，疫情可能在正月十五迎来改善。但返沪务工潮，很可能会带来影响。此外，如果治愈率能够进一步提高，转变也可能提前到来。”

　　团队还利用历史数据得到感染率参数，这是直接影响疫情演化快慢的关键，有效防控能降低这一指标。团队计算出，上海的感染率参数较之邻近省份略低，较之全国指标低一些，这也检验了上海的疫情防控水平。

　　预防时学习 在学习中预防

　　传染病传播模型是数学建模中的典型案例，也是上海财大《数学建模》课程的必修内容。可长期以来，这门课教学缺乏创新，理论和实践脱节，上海财大数学学院的老师们正探索教学创新，于是正好在延期开学教学应对的酝酿中，决定尝试“互联网+”的方式，并且“蹭个热点”。

　　关注疫情的同时，上海市工业与应用数学学会理事长、上海财大数学学院院长程晋教授在学院党政班子微信群里发起了讨论，提出利用微信群等方式，针对“新型冠状病毒肺炎”在全院本科生、研究生中进行一次特别的“网上数学建模”教学实践活动。这样既能通过网课传授基本知识和技能，让学生了解传染病传播典型模型，增加数学知识；又能通过学生的建模实践，主动查找资料，加深对传染病的了解，掌握有效防控传染病的手段，实现“在预防时学习，在学习中预防。”

　　“线上课堂”很快搭建起来了。

　　消息传出，学生很有兴趣，当天晚上就有90多位学生“选课”入群。另一边，“教研”群也开始工作，上海财大平时负责数学建模活动的董程栋教授、王艳华教授，平时负责《数学建模》教学的刘可伋副教授、严阅博士、许伯熹博士迅速商定方案、分工。本来下学期将承担《数学建模》授课的青年教师“提前上岗”，录制主讲在线课程。许伯熹博士当晚等自己刚满周岁孩子入睡后开工录制，严阅博士家住郊环外更是在半夜爆竹停歇后深夜录制。

　　目前《传染病建模》《传染病模型求解》两门课程已经通过学院微信公号、网盘、B站上线，老师们还多渠道搜集各种传染病建模资料，编写抓取疫情数据的Matlab程序，为学生们的实践提供资料和工具。学生们模拟建模比赛，三人成组，热火朝天地学习，提交了自己的新冠病毒疫情模型。

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。”江渝说，“初步研究发现，如果保持防控手段不放松，疫情可能在正月十五迎来改善。但返沪务工潮，很可能会带来影响。此外，如果治愈率能够进一步提高，转变也可能提前到来。”

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因此模型要增加隔离率、死亡率、治愈率等参数，它们之间又以一定关系和比率转换。这一切都能够用数学的语言描述，通过模型计算，最终得到每天公开可见的确诊病率数、治愈数、死亡数等变化数据。”