1.一种传染病时变正向序列间隔分布推断方法,其特征在于,包括如下步骤:S1.构建传染病的基本传播链模型;步骤S1的具体实现方法包括如下步骤:S1.1.设置传染病的基本传播情况为本地传播且不存在外来感染者;S1.2.设置传播链上的时点t上的节点数量为P(t),用于表示发病患者的人数,设置传播对中,感染的发起者被称为传播者Infector,被传播者所感染的患者称为受感者Infectee,并且受感者是传播者的后继受感节点,传播者是受感者的前驱传播节点;S1.3.设传播链的序列间隔分布中的最大间隔为τ max ,定义时点t上的节点是具备完全观测的属性,表示具备观测到时点t中每一个节点的前驱传播节点和后继受感节点;S1.4.设t e 表示传播链的有效时点长度,则传播链的时点长度为t e +τ max ,设t o 表示传播链的最大连续观测时点,完成传染病的基本传播链模型的构建;S2.基于步骤S1构建的传染病的基本传播链模型,建立时点t的有效再生数的不等式约束;步骤S2的具体实现方法包括如下步骤:S2.1.考虑在 上对时点t的有效再生数R(t)的不等式约束,基于步骤S1得到的传染病的基本传播链模型,设置传染开始于t=1,则当处于时点t时,来自时点t-1前的节点必然是连续传播链的一部分;处于时点t的节点确定被来自[1,t-1]的节点所连并且位于时点t的节点不是孤立节点,因此[1,t]上的节点必然均被边所连;且t+1上的节点必须被[1,t]上的出度边所连,即,[1,t]上发出的边必须使[2,t+1]上的所有节点均有唯一前驱传播节点,则得到表达式为:其中,P(i)为第i个时点上的节点数量,i为t中的任意一个,R(i)为第i个时点上的有效再生数;S2.2.基于[1,t]发出的出度边不需要使得所有位于[t+1,t+τ max ]的节点均有唯一前驱传播节点,则有:则对 各个时点上的节点数量P(t)、传播链的序列间隔分布中的最大间隔τ max 以及R(t),满足以下不等式约束:S2.3.进一步考虑如下情形:当考虑在时点t上的R(t)时,时点1,2,...,t-1上的R(·)为已知,对 有:因此,有:l Rt (t)≤R(t)≤u Rt (t) (5)其中,l Rt (t)为R(t)在时点t上的下界,u Rt (t)为R(t)在时点t上的上界;l Rt (t)的表达式为:u Rt (t)的表达式为:S2.4.基于R(t)不等式约束对R(t)进行估计;考虑基于R(t)在[1,t]上是已知的,估计[t+1,t+τ max ]上的R(t),根据公式(5),当考虑时点t+1时,有:l Rt (t+1)≤R(t+1)≤u Rt (t+1) (8)基于赋值方法,取上界和下界的比例θ∈[0,1],则有:其中, 为时点t+1的有效再生数的估计值;接下来,使用R(1),R(2),...,R(t), 计算l Rt (t+2)和u Rt (t+2),然后使用相同的方法获得 重复上述流程直到 被估计;因此,对 有:其中,τ为传播者发病时间与其对应的受感者发病时间之间的时间延迟长度;S3.基于步骤S2得到的时点t的有效再生数的不等式约束,建立正向序列间隔分布与反向序列间隔分布的关系;步骤S3的具体实现方法包括如下步骤:S3.1.构建时点t的有效再生数R(t)、时点t上的节点发出的出度边的总数e(t)和时点t上的节点数量P(t)的关系公式为:S3.2.定义e(t,t+τ)表示起点来自时点t、终点位于时点t+τ的出度边的总数,设置τ>0,则构建时点t的正向序列间隔分布f t (τ)由如下公式所定义:S3.3.反向序列间隔分布为站在反向视角时点s面向过去时点s-τ的角度定义,则得到时点t的反向序列间隔分布b s (τ)的公式为:S3.4.根据R(t)、f t (τ)以及b s (τ)的公式,取s=t+τ,有如下公式:f t (τ)×R(t)×P(t)=b t+τ (τ)×P(t+τ) (16)且由于b t+τ (τ)易于从观测中得出、P(t)在任意时点是已知的,R(t)由R(t)不等式估值给出,得到正向序列间隔分布与反向序列间隔分布的关系的公式为:S4.构建正向序列间隔分布的推断目标;步骤S4的具体实现方法包括如下步骤:S4.1.设t o 为传播链的最大连续观测时点,表示具备观测到时间区间t∈[1,t o ]上所有节点的反向视角的传播链的能力;S4.2.假设节点在时点t上是具备完全观测的属性,则在[t-τ max ,t+τ max ]上相关的链接为已知量,那么在时点t上的R(t)、f t (τ)以及b t (τ)均为已知量;则对于t o ,设置在时间区间[1,t o ]内得到b t (τ)的有效部分以便后续的计算或推断,因此设置:t o -τ max ≥1 (18)即:t o ≥τ max +1 (19)由于所考虑的传播链仅提供在[1,t e ]上是具备完全观测的属性,因此t o 理论上最多取到t o =t e ,得到:t o ∈[1+τ max ,t e ](20);S4.3.计算f t (τ)在[1,t o -τ max ]上的真实值;S4.4.构建正向序列间隔分布的推断目标是时间区间[t o -τ max +1,t o -1]上的正向序列间隔分布f t (τ);S5.构建正向序列间隔分布的推断方法;步骤S5的具体实现方法包括如下步骤:S5.1.构造推断矩阵Inference Matrix,其第m行、第n列的元素表示处于时点t=t o -τ max +m且时间延迟长度τ=n的正向序列间隔f t (τ)的值,其中t=t o -τ max +m且τ=n,设置时点t∈[t o -τ max +1,t o -1]且τ∈{1,2,...,τ max },因此推断矩阵InferenceMatrix具有τ max -1行和τ max 列,矩阵规模为(τ max -1)×τ max ;S5.2.设时点t m 表示推断矩阵InferenceMatrix第m行所代表的时点,即:t m =t o -τ max +m, m=1,2,...,τ max -1 (21)则当m与n满足下述不等式时,推断矩阵Inference Matrix的第m行、第n列的元素具备由公式(17)推断出来的能力:t m +n=t o -τ max +m+n≤t o (22)即:m+n≤τ max (23)根据上述公式,得到推断矩阵的第1行的第1列至第τ max -1列的元素值由公式(17)计算;若m与n满足上述不等式,取t=t m =t o -τ max +m、τ=n,则推断矩阵中符合约束条件的第m行、第n列的元素由如下公式给出:S5.3.基于推断矩阵Inference Matrix的每一行均代表的是一个概率分布,则对m∈{1,2,...,τ max -1},有如下公式:则当m=1、n∈{1,2,...,τ max -1}时的 值由公式(24)给出,因此第1行的第τ max 列由下述公式给出:S5.4.假设在外部干预强度不变的情况下,正向序列间隔分布的变化是连续的,则当前时点t m 的 与之前T时间的平均分布之间的差异应该尽量小;对于t m 时点以及n∈{1,2,...,τ max },平均分布a(t m ,n)由下式给出:设置m∈{2,3,...,τ max -1},则推断矩阵的第m行的状态与t m 时点上计算的a(t m ,n)以及待推断的正向序列间隔分布中的概率值x(t m ,n)的状态如下:a(t m ,1),...,a(t m ,τ max -m),a(t m ,τ max -m+1),...,a(t m ,τ max );其中,x(t m ,n)中的n在上述公式中分别取值为n=τ max -m+1,τ max -m+2,...,τ max ;S5.5.定义步骤S5.4得到的两个分布的差异Δ为:则定义差异函数 为:根据式(25),有如下约束条件:然后将上述表达式记为:综上,构建正向序列间隔分布的推断方法为计算约束条件下的 最小化:S5.6.构造拉格朗日函数 如下:其中, 为拉格朗日乘子;即:然后,联立以下方程:得到:上式对 以及 均成立;如果出现x(t m ,n)<0,则设置该x(t m ,n)=0,然后根据上述流程重新计算其他的x(t m ,n)值;则通过公式(24)和(26)计算推断矩阵Inference Matrix中满足m+n≤τ max 的元素(m,n)的值,其中元素(m,n)值即为 的值,然后通过公式(36)计算其他位置上的元素值。