有限理性父母对新型儿童免疫接种的博弈行为及其对疾病传播的影响研究

本研究针对疫苗犹豫行为阻碍传染病防控的问题，通过构建融合社会规范(social norms)和有限理性(bounded rationality)的疫苗接种决策模型，结合SIR传染病动力学，揭示了临界社会疫苗成本(critical societal vaccine cost)的关键作用。研究发现降低疫苗成本至临界值以下并提高初始接种率可显著提升疾病消除概率，强社会规范和低有限理性水平即使在较高基本再生数R0情况下仍有利于疾病根除。该研究为制定适应性疫苗接种政策提供了理论依据。

　　

在传染病防控领域，疫苗接种作为最有效的公共卫生干预措施之一，却始终面临着疫苗犹豫行为的严峻挑战。传统模型往往假设完全理性决策，忽视了人类决策过程中的认知局限和社会影响因素，导致对现实疫苗接种行为的预测出现偏差。特别是在新发传染病背景下，有限的信息处理能力和时间压力使得决策过程更具复杂性。

为应对这一挑战，Wei Yin等研究者开展了一项创新性研究，通过将有限理性决策理论与社会规范因素相结合，构建了全新的疫苗接种行为模型。该研究发表在国际权威期刊《Infectious Disease Clinics of North America》上，为理解疫苗接种行为提供了新的理论框架。

研究采用的关键技术方法包括：基于Boltzmann分布的有限理性决策建模、Q-learning强化学习算法、SIR传染病动力学模型耦合分析、稳定性分析与分岔理论。通过建立包含社会规范参数δ和有限理性参数τ的复制动力学方程，研究者推导出了临界社会疫苗成本函数M(δ,τ)这一关键阈值。

研究结果显示：

在模型构建与分析方面，研究者建立了包含疫苗接种比例x(t)的微分方程系统，其中决策概率由Boltzmann分布描述。通过定义临界社会疫苗成本函数M(δ,τ) = (δ-τ)/2 + τ/2·ln(δ/τ-1)，研究发现当实际疫苗成本ω低于该临界值时，疾病消除概率显著提高。

在平衡点稳定性研究中，模型存在至少五个平衡点，包括疾病消除和地方病流行两种状态。稳定性分析表明，当τ > 2δx(1-x)时，疾病消除平衡点局部渐近稳定，其中x*为疫苗接种比例。

数值模拟结果揭示了τ-δ参数平面上的三个特征区域：在区域I，部分疫苗接种且疾病消除的平衡点稳定；在区域II，同时存在高接种率（疾病消除）和低接种率（疾病流行）的双稳态；在区域III，仅低接种率平衡点稳定。研究还发现，即使基本再生数R₀高达30，通过将疫苗成本控制在临界值以下并提高初始接种率，仍可实现疾病消除。

分岔分析结果表明，系统呈现丰富的动力学行为，包括音叉分岔和双稳态现象。当疫苗成本ω超过临界值M(δ,τ)时，系统从高接种率状态向低接种率状态转变，导致疾病从消除变为流行。

研究结论强调，有限理性决策和社会规范共同塑造了疫苗接种行为。强社会规范（高δ值）和低有限理性水平（低τ值）有利于形成高接种率均衡，即使在高基本再生数情况下也能实现疾病消除。研究者提出的适应性动态定价策略表明，随着接种率提高而逐步增加疫苗成本的政策可能实现疾病消除同时减轻经济负担。

该研究的重要意义在于为公共卫生政策制定提供了量化工具，通过临界社会疫苗成本这一概念，政策制定者可以根据特定社会的人口理性水平和社会规范强度，制定针对性的疫苗接种推广策略。特别是在新发传染病应对中，该模型能够更好地预测和解释疫苗接种行为，为传染病防控提供科学依据。