Моделирование следует рассматривать как важнейший инструмент познания эпидемического процесса. Широкое использование терминов «модель», «математическая модель» и самих моделей в эпидемиологии знаменует шаг вперед по сравнению с классическими методологическими установками. Моделирование эпидемического процесса имеет свою историю, причем главные ее страницы связаны с математическими моделями. Математическое моделирование в эпидемиологии — это формальное описание основных элементов механизма эпидемического процесса с помощью системы соотношений, формул, функций, уравнений и др. В зависимости от того, насколько глубоко описываемые в математических терминах элементы (факторы, показатели) характеризуют эпидемический процесс, различают несколько классов моделирования:
1) формальную апроксимацию (приближение), состоящую в перенесении знаний математического описания внешне подобных явлений из других областей (например, волновых колебаний) на эпидемический процесс; 2) формальную экстраполяцию (в основном кривых заболеваемости), дающую удовлетворительные результаты лишь в том случае, если факторы, формирующие рассматриваемый эпидемический процесс, примерно постоянны; 3) содержательное моделирование эпидемического процесса с дискретным или непрерывным течением. Каждый из этих классов моделирования оперирует своим специфическим набором математических средств, имеющих определенные ограничения и показания к применению. В то же время модели, относящиеся к одному классу, обеспечивают определенный уровень отдачи при исследовании эпидемического процесса. Следовательно, между задачей и способом моделирования имеется тесная связь. В эпидемиологии моделирование применяется в исследовательских целях, для прогнозирования характера эпидемического процесса и определения стратегии служб здравоохранения. Познавательная роль моделей определяется их сущностью, предполагающей выявление взаимосвязей многочисленных параметров эпидемического процесса. Хорошо организованная математическая модель дисциплинирует исследовательскую работу, систематизирует научные знания и нередко приводит к появлению новых идей. Она позволяет судить о числе контактов, определять степень риска инфицирования и заболевания, исследовать особенности возрастного и территориального распределения заболеваемости. Не менее важной функцией модели является описание многолетней динамики заболеваемости, включая сезонные циклы, что открывает возможность прогнозирования тенденций и уровней развития основных показателей эпидемического процесса. Разумное использование методов математического моделирования эпидемического процесса может быть чрезвычайно полезно также при планировании профилактических и противоэпидемических мероприятий, для выбора оптимальных путей борьбы с эпидемическим распространением заболеваний.
