Simulationsmodelle basierend auf gewichteten multipartiten Tierhandelsnetzwerken zur optimierten Vorhersage der Ausbreitung und Bekämpfung der Klassischen Schweinepest

• Antragstellerin: Dr. Kathrin Büttner
• Fachliche Zuordnung: Tierzucht, Tierernährung, Tierhaltung
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 254669964

Die Netzwerkanalyse erwies sich in den letzten Jahren als hervorragendes Werkzeug, um Tierhandelsnetzwerke zu charakterisieren. Die Betriebe stellen die Knoten des Netzwerkes dar und die Handelsbeziehungen zwischen den Betrieben werden als Kanten bezeichnet. Neben diesen monopartiten Netzwerken (d.h. nur ein Knotentyp) können mit Hilfe von multipartiten Netzwerken weitere potentielle Übertragungswege in die Netzwerkanalyse aufgenommen werden (z.B. Fahrzeugkontakte, Futtermittellieferungen). Die Integration von Kantengewichten (z.B. geografische Entfernung, Anzahl gehandelter Tiere) erlaubt es, das Risiko einer Krankheitsausbreitung noch exakter vorherzusagen.Durch die Erstellung verschiedener Netzwerkvarianten basierend auf unterschiedlichen gewichteten multipartiten Netzwerken können die Haupteinflussgrößen auf die Resultate der Netzwerkanalyse mit Hilfe von Sensitivitätsanalysen identifiziert werden. Dieser Arbeitsschritt setzt die begonnene Auswertung des ursprünglichen Forschungsvorhabens fort und ermöglicht eine umfassende Bearbeitung der noch offenen Fragestellungen.Da die bisherigen Arbeiten gezeigt haben, dass eine Vielzahl der vorhandenen Parameter bzw. Algorithmen zurzeit nur für ungerichtete Netzwerke (d.h. die Kantenrichtung wird nicht berücksichtigt) definiert sind, ist es ein weiteres Ziel dieses Fortsetzungsantrages diese auch für gerichtete multipartite Netzwerke anzupassen. Gerade bei Tierhandelsnetzwerken und somit auch beim Schweinehandelsnetzwerk der ZNVG (Vermarktungsgesellschaft für Zucht- und Nutzvieh eG) Schleswig-Holstein spielt die Kantenrichtung eine entscheidende Rolle für die Vorhersage der Krankheitsausbreitung und der Implementierung von geeigneten Kontrollmechanismen.Anschließend werden Simulationsmodelle basierend auf diesen gewichteten multipartiten Tierhandelsnetzwerken für die Vorhersage der Ausbreitung sowie die Bekämpfung der Klassischen Schweinepest erstellt. Die Einbeziehung der vielfältigen Übertragungswege sowie Kantengewichte in das Simulationsmodell ermöglicht eine realitätsnahe Abbildung der Krankheitsausbreitung, die den Ergebnissen der Netzwerkanalyse gegenübergestellt wird. Dadurch unterscheidet sich dieses Simulationsmodell von den klassischen Simulationsmodellen, die lediglich eine zufällige Verteilung der Kontakte zwischen den Knoten vorsehen. In dem hier verwendeten Simulationsmodell werden zudem unterschiedliche Bekämpfungsstrategien, basierend auf EU-Recht sowie auf Netzwerk- bzw. Zentralitätsparameter, auf ihre Effizienz bewertet.Der Vergleich der Ergebnisse aus der Simulationsstudie und der gewichteten multipartiten Netzwerkanalyse ermöglicht die Bestimmung einer zuverlässigen Datengrundlage für eine optimierte Vorhersage der Krankheitsübertragung und liefert Erkenntnisse für die Entwicklung wirkungsvoller Bekämpfungsmaßnahmen im Seuchenfall. Dadurch ist es möglich, das vorliegende Kontaktnetzwerk schnell zu zerstören und die Infektionskette effizient zu unterbrechen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen