【科學預測】各地疫情結束時間表

文:戴慶祝

2月10日,我們率先通過大數據建模,對疫情做了詳細和全面的測算,並預測了部分地區疫情結束的時間。文章發出後兩天,鍾南山院士對疫情結束時間也做了與我們相似的預測。由於受到了大量的關注和普遍的歡迎,隨著時間的推移和數據的更新,我們決定進一步更新預測結果,希望給到大家更加準確的時間表。

數據告訴我們傳染性有多強

這次的疫情讓我們領教了一個病毒的傳染性能達到什麼程度。我們一次又一次地低估了這種新型冠狀病毒的傳染能力。先是認為不傳人,後來承認有限人傳人,再後來鍾南山院士一錘定音,確實人傳人。這還沒完,我們先是以為口腔、鼻孔會傳染,後來發現眼睛也可以傳染,然後又發現溶膠也可以傳染,也就是空氣也可能傳染,即便天天躲在家裡足不出戶,也未必安全。

那麼,究竟這次的病毒傳染性有多厲害?在傳染學上有一個極為重要的指標,專門用來衡量一個病毒的傳染性強弱,這個指標就是R0(ReproductionNumber),即病毒再生繁殖數。

是指平均一個感染者會再傳染幾個人。例如一位感染者,在社會上流動了7天,這7天當中他密切接觸了30個人,並將其中的3個人感染了,那麼這個病毒的R0=3。

不同的病毒,R0值越高,說明病毒傳染能力越強,疫情越嚴重,控制難度越大。

當病毒的R0>1的時候,意味著一個感染者會傳染超過一個人,病毒呈擴散態勢;

當病毒的R0=1的時候,意味著一個感染者會傳染一個人,病毒將持續傳播;

當病毒的R0<1的時候,意味著一個感染者會傳染少於一個人,疫情將逐漸消退;

此外,同一種病毒的R0也不是一成不變。因為,在傳染疫情爆發初期,由於確診人數少,不論是政府還是醫院,往往都不會立刻引起重視,在這個階段不會有管控措施,病毒更容易傳播,這個階段R0就會較高,這個階段就是病毒的爆發擴散期。

當確診人數到了一定的數量,會引起醫療機構、政府等部門的重視,於是出台各種管控措施,例如此次疫情爆發後在全國採取的大面積交通隔斷、社區封閉措施。有效的防護隔離措施一旦落實,病毒的傳染機會將大幅減少,病毒的R0值也會隨之下降。當R0值降低到1以下的時候,疫情就處於被控制的狀態,新增感染人數和新增確診人數會越來越少,直至最後R0為0,疫情得到徹底控制。

2003年,SARS肆虐,其強大的傳染性和較高的死亡率讓人聞之色變。據專家測算,在無防疫措施的自然傳播狀態下,SARS的R0=2.6,即平均一個感染者會製造2.6個新的感染者,10個人感染後會再製造26個感染者。正是因為這種指數級的裂變能力,讓SARS在三四個月的時間內從1個感染者,最後擴散成了8000多個感染者,人數規模翻了8000多倍。

為了計算此次新型冠狀病毒的R0,我蒐集了全國各地許多數據,去偽存真,反覆計算,最終測定此次新型冠狀病毒的R0的範圍應為3.7~4.3

假設我們取範圍的中間值,那麼該病毒的R0=4,也就是平均一個感染者會製造4個新的感染者,其裂變速度遠遠超過SARS。在傳染病學中,這麼高的R0也是十分罕見的。

此次疫情爆發後,全國各地採取的防疫措施遠比SARS時期嚴格,從這個角度也可以從側面驗證此次疫情的傳染性更強,

即便這樣,隨著嚴格的防疫措施在全國各地被貫徹執行,此次新型冠狀病毒的R0值已經大幅降低,除武漢外,全國各地疫情都得到了不同程度的控制。

各地防疫效果如何

本文對全國及部分代表性省市的數據進行分析,評價各地區防疫效果優劣,預測各地區疫情結束時間。這些地區包括:武漢市、湖北省(除武漢)、全國(除湖北)、上海市、浙江省、江蘇省、安徽省、四川省、重慶市。本文未涉及的省市,我們將陸續補上,便於大家掌握自己所在省市的防疫效果和疫情結束時間表。

武漢市:R0終於降到1以下

武漢市每日新增確診人數呈膠著狀態,一直處於高位震盪。雖然封城了,雖然大家都做了很多防疫措施,但武漢之前最大的問題是許多感染者未能及時收治。隨著新的領導班子到位,採取不漏一戶,不漏一人的政策,武漢的防疫形勢已經出現可喜的變化。武漢每日新增確診人數,已經迎來了拐點,武漢的R0終於從2月10日時的2.3降到1以下,2月17日武漢R0=0.83。 

湖北(除武漢):新增確診連續下降

湖北(除武漢)的嚴重程度僅次於武漢,甚至部分城市情況比武漢更為嚴重。但是隨著國家出台政策,16省對口支援湖北各市,湖北除了武漢以外的城市,新增確診人數實現了快速下降。2月17日湖北(除武漢)的R0=0.35,較一週前大幅下降。

上海市:R0有所反彈

在2月10號的時候,上海的數據表現全國最好,當時上海的R0=0.46,然而一週後,全國幾乎所有地方的R0都顯著下降,唯獨上海的R0不降反升。2月17日上海市的R0=0.57,返程大軍、復工潮,已經讓上海的疫情出現了少許的反彈,繼續嚴防死守,才能守住勝利果實。 

浙江省:表現突出

2月10日統計的時候,浙江省的R0=0.52,在全國表現突出,僅僅略高於上海市。到2月17日,浙江省的R0又有了大幅下降,R0=0.18,這是一個極低的值。不過取得這樣的成績,同嚴格的復工限制有一定的關係。復工潮即將來臨,屆時恐會略有反彈。

江蘇省:顯著改善

江蘇省的R0從2月10日時的0.82,已經下降為2月17日的0.54。江蘇各地政府加強防疫力度的效果顯現。

安徽省:迅速扭轉局勢

2月10日,安徽省的R0=0.98,接近於1,這意味著當時疫情處於未被控制的狀態,還在繼續蔓延。到了2月17日,得益於安徽各地,尤其是蚌埠市等地採取封閉小區等強力管控措施,安徽省的R0=0.24,出現大幅下降。

江西省:基本得到控制

江西省每日新增快速下降,在2月17日,江西省的R0=0.27。可以看出,只要是堅持嚴防死守的省份,如果不是勞動力輸入地區,普遍疫情控制效果很好,R0值多在0.4以下。

湖南省:表現突出

湖南省近期疫情控制效果非常好,新增確診人數迅速下降,在2月17日,湖南省的R0=0.18。希望突出的表現能夠保持下去。

 

四川省:基本可控

2月10日,四川省的R0=0.81,到了2月17日,四川省的R0下降為0.53,疫情進一步得到控制,不過作為人口輸出大省,這個R0相對仍然偏高。

重慶市:基本可控

2月17日,重慶市的R0=0.45,每日新增持續下降,疫情基本可控。不過,重慶作為大量人口的返程目的地,復工潮期間疫情可能會出現一些反彈,不能掉以輕心。

全國(除湖北):基本得到控制

除湖北省以外,就全國其他地方總體而言,目前疫情防控效果進一步提升,2月10日,全國(除湖北)R0=0.69,到了2月17日,全國(除湖北)R0=0.36。從數據表現來看,經過一週的時間,全國(除湖北)的疫情得到了很好的控制,新增確診迅速下降,可以說疫情已經基本得到控制。 

各地疫情結束時間表

根據各地公布的數據,我們使用數據建模的方法,對每個地區疫情結束的時間表做出預測。隨著過去的一週內,各地政府普遍加大防疫力度,此次疫情結束時間的預測結果普遍較上次提前。不過,當前的預測,最大的挑戰是復工潮當中的反彈是否能得到有效控制。這取決於政府的管控力度,上班一族的自我防護做得如何。

此次的預測模型,儘可能考慮了多種因素,力圖做到理論與實踐相結合、數學模型與防疫政策相結合。

武漢市:預計疫情4月結束

隨著新的領導班子到崗,武漢市明顯加大了感染人員的收治力度,其效果也反映到了近一週的數據上。新增確診人數已經連續出現了下降。武漢市的R0也歷史性的降到了1以下。按照目前的趨勢,武漢的疫情預計4月份可以基本結束。

湖北(除武漢):預計疫情3月20日結束

由於16省對口支援,湖北(除武漢)新增確診人數迅速下降,湖北(除武漢)的疫情預計3月中旬基本結束。

上海市:預計疫情3月5日結束

上海的每日新增確診人數已經連續多日個位數,不過大量人員返程和復工,讓上海的R0有所回升。不過根據數據測算,上海市的疫情預計在3月5日就會基本結束。

浙江省:預計疫情2月29日結束

浙江省每日新增已經連續輸入低於5,根據模型預測,浙江省的疫情將在2月29日基本結束。

江蘇省:預計疫情3月5日結束

根據測算,江蘇省的疫情預計3月5日左右基本結束。

安徽省:預計疫情2月29日結束

安徽省是過去一週當中進步最大的省份之一,R0從2月10日的0.98降為2月17日的0.24。如果能保持現在的狀態,加上基本不存在跨省的返程大軍,預計安徽省的疫情將率先在2月29日左右基本結束。

江西省:預計疫情2月29日結束

由於良好的數據表現,加上不存在大規模的跨省返程,預測江西省將同浙江省和安徽省一起,率先在2月29日左右基本結束疫情。 

湖南省:預計疫情2月29日結束

湖南省本週數據表現出色,按照模型預測,加上湖南省也是人口淨輸出省份,預計湖南省的疫情將在2月29號率先結束。

四川省:預計疫情3月5日結束

四川省的數據表現不如浙江湖南安徽等省份,根據模型測算,四川省的疫情將在3月5日左右基本結束,這個時間同江蘇省差不多。 

重慶市:預計疫情3月5日結束

重慶市的數據表現略好於四川省,2月17日測算的R0為0.45。不過,重慶將迎來較大規模的返程大軍,因此測算重慶市的疫情結束時間同四川省相近,也是3月5日左右。

全國(除湖北):預計疫情3月10日結束

除湖北省以外,全國其他地區總體疫情控制情況良好,根據模型測算,全國(除湖北)的疫情將在3月10日基本結束。 

各地復工建議

截止到2月17日,我們計算出這些地區的R0及每日新增確診人數。並通過構建模型預測各地區疫情基本結束的時間表。根據時間表,我們給出復工時間建議,如下表所示:

疫情反彈的風險

雖然,過去一週,全國各地區的R0普遍顯著下降,上海市仍然成為為數不多的R0上升的地區。這主要是因為大量的人員返程,以及上海在全國較早復工。其他地區也將陸續面臨同樣的問題,因此一方面目前全國防疫形勢已經大為好轉,另一方面潛在風險也值得警惕,風險包括:

聚集辦公

復工後,人員聚集辦公,部分地區存在疫情反彈的風險。

大規模返程

大規模人員返程會導致全國感染人員大規模遷徙和重新分配,對於經濟發達的人口輸入省份,會形成大的挑戰。

國外疫情擴散

因為新型冠狀病毒超強的傳染能力,國外很多地區已經確診不少病例,這些國家和地區能否有效管控是一個很大的問題。如果不能,此次疫情或許會在國外某些地區大規模爆發,那樣會形成反向傳播,感染人員輸入中國。

按照模型的測算,預計全國各地的疫情將從2月底開始陸續結束,到3月中旬,除了湖北和武漢,全國其他地區的疫情都將基本結束。

在本文中,我們預測了長江流域各省份的疫情結束時間表,接下來我們將預測其他地區,希望我們的工作能給大家帶來些許的幫助。

數據來源:本文數據均來自於官方公布,由戴思穎蒐集整理。

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