评估宿主体内种群动力学模型的可估计性

尽管宿主内疾病动态会影响个体宿主的疾病结局以及宿主间的疾病传播，但与宿主间疾病动态模型相比，通用的宿主内种群动态模型所受到的关注要少得多。尽管已有若干模型被提出用于探索理论上的生态—进化动态，但这些模型尚未就其可估性进行评估，这使人们对它们在面对数据时能否提供可靠推断产生疑问。 我们通过评估以下三个方面，考察了两个通用宿主内种群动态模型的可估性：（1）参数估计，即我们从数据中恢复模型参数正确取值的能力；（2）错误指定底层机制模型对参数估计的后果；以及（3）定性动态的再现，即我们利用参数估计值再现观测到的动态行为的能力。在某些情况下，用与真实机制不匹配的机制模型去拟合时间序列数据，仍能得到看似合理的参数估计，并且这些参数估计能够再现系统动态；同时，即便提供了生成数据的模型，参数不确定性也可能导致显著的行为不确定性。 我们的研究结果凸显了结构不确定性、参数不确定性和行为不确定性对推断的影响，并表明：改进系统特异性知识以避免使用错误的函数形式，以及测量具有重要影响的参数以提高可估性，具有重要价值。

尽管宿主体内疾病动力学会影响单个宿主的疾病结局以及宿主间的疾病传播，但与宿主间动力学模型相比，通用的宿主体内种群动力学模型所受到的关注要少得多。尽管已经提出了一些模型来探索理论性的生态—进化动力学，但这些模型尚未就其可估性进行评估，这使人们对其在面对数据时能否提供可靠推断产生了疑问。

我们通过评估以下方面，考察了两个通用宿主体内种群动力学模型的可估性：（1）参数估计，即我们从数据中恢复模型参数正确取值的能力；（2）错误指定底层机制模型对参数估计的影响；以及（3）定性动力学的再现，即我们利用参数估计值重现观测到的动力学行为的能力。在某些情况下，将不匹配的机制模型拟合到时间序列数据上，会产生看似合理的参数估计，而且这些估计能够再现系统动力学；同时，即便提供了数据生成模型，参数不确定性仍可能导致显著的行为不确定性。

我们的研究结果凸显了结构不确定性、参数不确定性和行为不确定性对推断的影响，并表明，提高系统特异性知识有助于避免使用错误的函数形式，而测量关键参数则有助于提升可估性。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.21.746183v1?rss=1

🏷️ 宿主体内动力学 可估计性分析 参数不确定性 结构不确定性 时间序列建模