参数不可辨识性限制了基于历史瘟疫死亡率记录的生态学推断

内容形式：摘要译文

历史上的鼠疫死亡记录提供了异常详细的疫情动态时间序列。然而，支撑这些动态的生态过程却很少能够被直接观测到。这给生态机制推断带来了根本性挑战，因为未观测生态参数与初始条件的多种组合，都可能产生相似的死亡轨迹。我们通过考察1490年巴塞罗那鼠疫暴发模型中参数补偿的几何结构，研究了这一问题。我们在三种跳蚤搜寻效率取值下，将一个机制性鼠—蚤—人传播模型拟合于每日人类死亡数据，随后刻画由此得到的联合后验分布。接着，我们采用一种现象学模型，其中人类感染由随时间变化的外部感染力驱动，从而能够将由确定性结构导致的参数依赖关系分离出来。机制模型再现了观测到的疫情在时间上的总体结构，但在传播参数以及鼠类和跳蚤初始状态之间表现出很强的线性和非线性依赖关系。尽管现象学模型的复杂性大幅降低，类似的依赖关系仍然存在。然而，固定外部感染风险的发生时间显著降低了这些依赖关系。这些结果表明，详细的死亡记录能够约束疫情的时间模式，却不能唯一确定产生该模式的机制。与其仅仅增加更多死亡记录，提高对历史疫情的机制推断能力可能需要获取上游生态过程的独立观测数据，例如啮齿动物或跳蚤动态的发生时间，以及环境驱动因素。机制模型

因此，它不仅可用于重建历史流行病，还可识别哪些缺失观测最有助于改进推断。

关键词：参数不可辨识性 · 历史鼠疫 · 生态机制推断 · 鼠—蚤—人传播模型 · 疫情动态建模

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.26.754648v1?rss=1