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SIR 模型

流行病模拟器

2020 年,全世界第一次集体学会了「R₀」「压平曲线」「群体免疫」这些词。它们背后是一套 一百年前就写下的数学——SIR 模型。下面这个模拟器把人群分成三类:易感(S)、感染(I)、康复或免疫(R),让你亲手调参数, 实时看一场疫情如何起落。

易感 S感染 I康复/免疫 R— — 群体免疫阈值
感染高峰
23.7%
第 35 天
累计感染
90%
曾被感染的人口
有效传染数 Rₑ
2.50
> 1:疫情会扩散
群体免疫阈值
60%
需免疫的人口比例

怎么读这张图

绿线(S)是还没被感染、可能中招的人,它一路下滑;红线(I)是当前正在感染、有传染性的人, 它先冲高再回落——那个红色的峰,就是医疗系统最吃紧的时刻;蓝线(R)是已经康复获得免疫、 或一开始就接种了疫苗的人,它只升不降。

三个关键直觉

  • 「压平曲线」不是玄学。降低 R₀(戴口罩、保持距离)会把红色的峰压低、推后——峰值越低,医院越不容易被挤垮。
  • 群体免疫有一道明确的阈值。当免疫人口超过 1 − 1/R₀,有效传染数 Rₑ 就跌破 1,疫情自行消退。 R₀ 越大(如麻疹 ~15),需要的接种率就越高(~95%)——这正是麻疹疫苗不能松懈的原因。
  • 提高接种率,亲眼看峰塌下去。把疫苗接种率滑块往右拉,会看到感染峰急剧变矮,累计感染人数大幅下降——这就是疫苗保护整个社区的方式。

说明:这是一个用于建立直觉的教学模型,刻意做了简化(人群均匀混合、不考虑潜伏期、年龄结构、 变异株等)。真实的流行病预测要复杂得多——但「Rₑ 是否小于 1」这个核心判据是真实而普适的。