疫苗接种后个体自发行为动态对COVID-19传播的影响机制研究

本研究针对COVID-19疫苗接种后个体防护意识减弱导致疫情反复的问题，通过构建耦合SVIR传染病模型与行为动力学的创新框架，揭示了未接种者倾向长期防护策略、接种者偏好短期行为调整的差异规律。研究发现当疫苗保护效力低于76.3%时，行为变化会引发多轮小规模流行，为优化疫苗接种策略与非药物干预协同提供了定量依据。

　　

当全球COVID-19疫苗接种量突破亿剂次时，一个矛盾现象逐渐显现：随着疫苗普及，人们戴口罩的频率下降、社交距离缩短，但疫情仍在多地周期性暴发。这种"疫苗越打、防护越松"的行为变化如何影响疾病传播？中国研究人员通过数学建模揭开了这个"行为-免疫"的复杂博弈机制。

传统传染病模型往往将疫苗接种视为静态保护因素，却忽略了人类行为会随免疫状态动态调整的现实。数据显示，接种者外出不戴口罩比例比未接种者高30%，更频繁参与聚集活动。这种"风险补偿行为"可能抵消疫苗保护效果，但现有研究缺乏量化分析。为此，研究团队创新性地将博弈论中的模仿动力学与SVIR（易感者-接种者-潜伏者-感染者-康复者）模型耦合，首次区分了接种前后人群的行为策略差异。

研究采用的主要方法包括：1) 构建包含双群体行为选择的微分方程系统；2) 计算有效再生数R_eff
；3) 参数校准采用中国某高校疫苗接种行为调查数据；4) 通过分岔分析确定关键阈值。

模型构建
突破性地将人群分为未接种(S)和已接种(V)两个行为决策群体。未接种者倾向于长期坚持戴口罩等防护（策略x_s
），而接种者更可能周期性放松防护（策略x_v
）。模型引入疫苗保护效力参数η，当η<76.3%时，行为变化会引发3-4次小规模流行波。

关键发现

1. 行为振荡现象：接种者因定期放松防护导致感染风险呈锯齿状波动，而未接种者感染风险持续平缓
2. 阈值效应：当R₀
   =4.5、接种率45%时，η>76.3%可避免行为变化引发的疫情反弹
3. 双群体博弈：接种者行为变化速度κ_v
   比未接种者κ_s
   快2.3倍，形成"防护缺口"

讨论与意义
该研究首次量化了"风险补偿行为"对疫苗效果的侵蚀作用：即使接种率达60%，若保护效力低于临界值仍可能引发流行。这对当前奥密克戎变异株防控具有警示意义——单纯提高接种率而不维持防护行为，可能导致"免疫墙"出现裂缝。研究建议将行为监测纳入疫苗有效性评估体系，当检测到η下降时及时启动NPI强化措施。

这项发表于《Mathematical Biosciences》的工作，为理解后疫苗时代的疫情波动提供了新视角。Yunsu Zhou等提出的"行为-免疫"耦合模型框架，不仅适用于COVID-19，也可推广至流感等其它疫苗可预防疾病的防控策略优化。未来研究可进一步纳入疫苗效力衰减、多剂次接种等现实因素，使模型更具预测价值。