bhwangustc的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/bhwangustc

博文

流行病博弈中的布雷斯佯谬

已有 2219 次阅读 2013-6-3 19:08 |个人分类:统计物理复杂系统研究进展|系统分类:科研笔记| 流行病, 博弈模型, 布雷斯佯谬

 

流行病博弈中的布雷斯佯谬---更好的调节反而会造成更少的回报北京 2013 CCAST 论坛 摘要 

面对传染病的威胁,人们有多种选择,或者打防疫针,或者改变行为习惯。但与此同时,他们必须承受如下代价:付打针费,有副作用,生活方式不舒服,如此等等。

 我们用一个沿着网络传播的流行病博弈模型来模拟这一类复杂系统集体行为的响应与效果。在我们的模型中,每一个人可以采取三种策略:打防疫针,自我保护,放任自流,并可按照其邻居之策略和回报调整其自身之策略。于是我们看到一种反直觉的现象:增加自我保护者的成功率可能会奇怪地扩大流行病的传播范围从而造成整个社会系统的更大损失。这种现象对于网络拓扑不敏感,亦即不管流行病沿着什么网络传播,自我保护成功率的提高都将对应于更大的流行病传播范围。

 

     上述这一现象使我们想起布雷斯佯谬:对于每一运动个体按照自私原则选择道路的交通网络,增加额外的通行能力,在某些情况下反而会降低总的通行性能。雍等人指出:在波士顿,纽约市和伦敦,可以通过某些道路的封闭来降低所预期的通行时间。帕拉等人则证明布雷斯佯谬可以出现在介观的电系统中:在一个纳米尺度的网络中增加一条电子通道,反而可能降低其电导。我们现在给出的这一工作又提供了另一个类似于布雷斯佯谬的有趣例子,其部分原因是由于自私个体的选择(就像囚徒困境中的“背叛者”之选择那样)增加了。

 

     人们的选择和行为受到环境之影响,同时,他们的选择和行为又反过来改变环境。这一类相互作用导致许多小心设计的政策出现了意想不到的集体性的响应。

 

     我们的工作,对于公共健康机构如何引导人们对付流行病,提出一种前所未有的挑战。对于普及免疫接种,医院治疗,自我保护,自我治疗等等,政府应当谨慎考虑如何分配资源与金钱。

     从理论上说,这个工作提供了对于流行病的防控行为响应的一个很好的模拟框架,给我们显示了一种印象深刻的反直觉现象,使我们对于布雷斯佯谬加深认识。从实践上看,这一工作可以迫使管理者重新考察他们制定的政策是否正确。有两句谚语:其一,无知的人, 经常好心坏事其二,十被淹死,九会游泳。我们的工作在某种程度上重新表述了这两句谚语。前一句是对于管理者说的,后一句是对于我们大家个人的。

 

http://arxiv.org/abs/1305.0361

Facing the threats of infectious diseases, we take various actions to protect ourselves, but few studies considered an evolving system with competing strategies. In view of that, we propose an evolutionary epidemic model coupled with human behaviors, where individuals have three strategies: vaccination, self-protection and laissez faire,  and could adjust their strategies according to their neighbors' strategies and payoffs at the beginning of each new season of epidemic spreading. We found a counter-intuitive phenomenon analogous to the well-known emph{Braess's Paradox},  namely a better condition may lead to worse performance. Specifically speaking, increasing the successful rate of self-protection does not  necessarily  reduce the  epidemic size or improve the system payoff.  This phenomenon is insensitive  to the network topologies, and can be well explained by a mean-field approximation.   Our study demonstrates  an important fact  that a better  condition  for individuals  may yield a worse outcome for the society.

 

 

 



http://blog.sciencenet.cn/blog-4673-696216.html

上一篇:陈博奎博士论文摘要
下一篇:统计物理与复杂系统领域常用期刊影响因子2013排序

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2021-3-8 05:39

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部