传染病检测问题转化为图论模型
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  • 楼主幽灵特工
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  • 发布时间2021/10/2 18:04
  • 上次更新2023/11/4 05:07:38
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传染病检测问题转化为图论模型
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幽灵特工楼主2021/10/2 18:04

现在想要将以下问题抽象为图论模型并解决(一共三小问),各位有没有什么好的描述方法(指描述为图论问题)?

问题描述

在传染病防控中,通过大规模人群筛查,可以尽早控制传染源,切断传播途径。在进行筛查时,需先提取每人的样本,这一过程称为采样。然后运用某种方法对样本进行检测。检测结果一般分为阳性和阴性两种。为了提高效率,降低成本,通常会采用分组检测的方法,即将部分人的样本混合后进行检测,根据检测结果决定下一步的筛查方案。

假设现有的检测方法完全可靠,即一人的样本检测结果为阳性,当且仅当该人已被感染;一混合样本的检测结果为阳性,当且仅当该混合样本的来源人群中至少有一人已被感染。现有技术至多可以混合30人的样本。调查发现,该疾病在人群中的发病率为 , 为一不超过5%的已知数,不同人之间是否感染没有明显的关联性。

(1)一种常用的分组检测方案先将 人的样本混合后进行检测。若结果为阴性,判定这 人均未被感染;若结果为阳性,对这 人每人再进行一次采样,并对每个样本单独作一次检测。为用最少的总检测次数找到全部感染者, 值应取多大?是否还有总检测次数更少的分组检测方案。

(2)除检测之外,采样同样需要耗费较多的人力。若在希望总检测次数较少的同时,也希望总采样次数尽可能少,可采用怎样的分组检测方案。

(3)事实上,绝大多数检测方法都无法做到完全准确,有时会将已感染者的样本判为阴性,或者将未感染者的样本判为阳性。试讨论分组检测对准确性的影响及相应的对策。

2021/10/2 18:04
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