考虑个体警觉行为的双层网络流行病传播模型

王 帅，宋玉蓉，2，宋 波

（1.南京邮电大学自动化学院，南京 210003；2.江苏省物联网智能机器人工程实验室，南京 210003；3.南京邮电大学现代邮政学院，南京 210003）

0 概述

近年来，流行病传播在复杂网络领域受到广泛关注［1］。人类社会中流行病传播过程常伴随信息传播等其他传播过程，流行病信息通过媒体在人群中迅速扩散，进而改变大众对流行病的认识。人们在了解到流行病相关信息后，为避免被感染其行为也会发生相应改变，如戴口罩、避免接触以及服用药物等［2］，这些行为在一定程度上可有效抑制流行病传播［3-5］。因此，对流行病传播与信息扩散关系的研究具有重要意义。

目前，流行病传播与信息扩散的交互模型为双层网络［6-7］，一层为模拟流行病在物理接触网络中传播过程的物理接触网络，另一层为描述流行病传播所引发信息扩散的信息网络。在物理接触网络中，通常采用易感-感染-易感（Susceptible-Infected-Susceptible，SIS）流行病传播模型或易感-感染-恢复（Susceptible-Infected-Recovered，SIR）流行病传播模型［8-10］模拟流行病的传播。在SIS 模型中，个体分为易感（S）个体和感染（I）个体，易感个体在和感染个体接触后以概率β变为感染个体，而感染个体则以概率μ自我恢复，重新成为易感个体。在SIR 模型中，个体除了SIS 模型中的S 状态和I状态外，还存在恢复（R）状态。I状态的个体不再重新变为S 状态，而是以概率γ恢复或死亡成为R 状态。在信息网络中，通常采用未知-已知-未知（Unaware-Aware-Unaware，UAU）信息传播模型描述流行病传播引起的信息扩散。其中，个体根据对信息的了解程度分为不了解信息的无意识（U）状态和已了解信息的有意识（A）状态，其传播动力学与SIS 模型相同。……