新冠疫情拐點何時(shí)出現?利用大(dà)數(shù)據有(yǒu)效預測未來(lái)

來(lái)源:網絡2020-02-14 10:26:31

 
  出品:新浪科技(jì)《科學大(dà)家(jiā)》
 
  撰文:王元卓 中國科學院計(jì)算(suàn)技(jì)術(shù)研究所研究員、博士生(shēng)導師(shī),大(dà)數(shù)據研究院院長
 
  疫情爆發期間(jiān),疫情數(shù)據的高(gāo)位保持和(hé)新産生(shēng)的傳染突發事件對政府及相關管理(lǐ)部門(mén)現有(yǒu)的管控方法和(hé)措施都提出了新的嚴峻挑戰。人(rén)們最關心的疫情的發展何時(shí)出現拐點?以及疫情何時(shí)能過去?我們的生(shēng)活何時(shí)能恢複正常?而大(dà)數(shù)據的兩個(gè)主要作(zuò)用就是感知現在和(hé)預測未來(lái)!
 
  接下來(lái),我們通(tōng)過“中科天玑”疫情數(shù)據分析系列系統,融合所采集的開(kāi)源網絡數(shù)據,通(tōng)過智能模型的學習,基于截至2月12日12時(shí)的數(shù)據,對當前的疫情的發展給出了如下分析和(hé)判斷。
 
感知現在:累計(jì)确診及疑似病例出現下降态勢,疫情峰值有(yǒu)望在2月中下旬出現。
  根據系統的數(shù)據顯示,由于返程高(gāo)峰的到來(lái),尚未能夠準确的從數(shù)據分析得(de)出疫情拐點,其要根據對返程高(gāo)峰的防控情況來(lái)決定,但(dàn)從現有(yǒu)數(shù)據分析來(lái)看,疫情的峰值有(yǒu)望在2月中下旬出現。
 
  目前,湖(hú)北累計(jì)确診人(rén)數(shù)達到33366人(rén),河(hé)南、浙江、廣東大(dà)于1000人(rén),安徽、湖(hú)南、江西大(dà)于500人(rén),面對目前的返程期疫情防控仍然很(hěn)嚴峻,所以對疫情拐點預測帶來(lái)了很(hěn)大(dà)不确定性。
 
 
  全國疫情地域分布
 
 
  根據上(shàng)圖的圖形态勢,可(kě)以看出當前疫情确診人(rén)數(shù)已經突破40000人(rén),但(dàn)值得(de)注意的是累計(jì)疑似病例開(kāi)始有(yǒu)下降的态勢,有(yǒu)轉好的迹象,疫情峰值有(yǒu)望在2月中下旬出現。
 
 
  全國新增确診病例趨于緩和(hé),呈下降趨勢,最高(gāo)時(shí)接近4000人(rén)左右,疑似病例波動較大(dà),但(dàn)整體(tǐ)也呈現出下降态勢,證明(míng)各級管理(lǐ)機構前期采取的“早發現、早診斷、早隔離”的措施取得(de)明(míng)顯效果,下一步各級管理(lǐ)機關還(hái)應該加大(dà)對機場(chǎng)、火(huǒ)車(chē)站(zhàn)、汽車(chē)站(zhàn)等交通(tōng)工具的防範措施力度,避免返程高(gāo)峰引起疫情再次上(shàng)升。
 
  新增治愈病例呈上(shàng)升趨勢,新增死亡病例仍呈緩慢的線性增長趨勢,說明(míng)社會(huì)醫(yī)療保障條件的有(yǒu)效增強,治愈率會(huì)越來(lái)越高(gāo),死亡人(rén)數(shù)會(huì)越來(lái)越少(shǎo),當前階段。一是要加大(dà)研發力度,盡快研發出疫苗,二是要給予群衆以引導,增強自我防範意識。
 
 
  以上(shàng)各圖趨勢說明(míng),由于疫情爆發時(shí),部分管理(lǐ)部門(mén)未來(lái)得(de)及采取果斷的措施,疫情已向全國播散開(kāi)來(lái),湖(hú)北鄰省疫情表現更加明(míng)顯,在後續各級管理(lǐ)機構采取果斷措施之後,到目前為(wèi)止在現有(yǒu)高(gāo)強度管控強度下,新增疫情病例得(de)到有(yǒu)效控制(zhì),累計(jì)疑似病例呈下降趨勢。
 
預測未來(lái):部分地區(qū)新增病例數(shù)出現下滑,疫情有(yǒu)可(kě)能4月左右進入尾聲。
  通(tōng)過智能模型對曆史數(shù)據和(hé)案例的學習,已初步完成了預測模型的訓練過程,不斷優化參數(shù),可(kě)以進一步拟合不斷演化的疫情發展過程,從而得(de)出更加貼合實際的預測結果。
 
  系統成功預測了2月3号至5号為(wèi)新增确診高(gāo)峰以及之後的發展趨勢
 
  此前,1月底疫情預測模型首次預測2月3号至5号為(wèi)新增确診高(gāo)峰,之後将逐步下降,後經實際數(shù)據驗證,證明(míng)疫情發展情況符合預測結果。随着新增疑似的變化以及幹預力度加強,下降過程中會(huì)出現波動反複,但(dàn)趨勢不會(huì)改變。
 
  針對統計(jì)方面的口徑指标,在此向大(dà)家(jiā)詳細解釋說明(míng)如下:
 
  新增确診人(rén)數(shù):指當日0時(shí)至24時(shí)內(nèi)新增的确診病患人(rén)數(shù)。當該指标達到峰值出現拐點時(shí),對全社會(huì)和(hé)我們每個(gè)人(rén)而言,意味着新冠病毒傳播得(de)到了初步控制(zhì),形勢将逐漸向好的方面發展。
 
  現有(yǒu)确診人(rén)數(shù):指截止當日24時(shí)的累計(jì)确診總人(rén)數(shù)減去既往累計(jì)康複和(hé)累計(jì)死亡人(rén)數(shù)。該指标達到峰值出現拐點,意味着每日康複出院的病患人(rén)數(shù)開(kāi)始超過新增确診人(rén)數(shù),疫情傳播進一步得(de)到控制(zhì)。對于醫(yī)療疾控系統來(lái)說,意味着他們面臨的診斷和(hé)治療壓力開(kāi)始逐步得(de)以緩解。
 
  基于已有(yǒu)感染确診數(shù)據和(hé)模型研究成果(具體(tǐ)見下圖),我們再次分析預測:新冠病毒疫情的累計(jì)确診人(rén)數(shù)峰值拐點将出現在2月中下旬,此後全國累計(jì)确診人(rén)數(shù)将會(huì)逐步下降,醫(yī)務工作(zuò)者面臨的壓力開(kāi)始逐步得(de)到緩解,疫情發展進一步得(de)到控制(zhì)。
 
  從目前實際統計(jì)情況來(lái)看,湖(hú)北以外的省、直轄市、自治區(qū)每日新增确診病例數(shù)已經連續下降6天,下降的拐點在2月5日左右。需特别注意,新增确診病例數(shù)出現拐點,并不意味着可(kě)以放松防控工作(zuò)。在這一拐點之後,不排除還(hái)會(huì)出現階段性的新增确診人(rén)數(shù)反複回升。理(lǐ)由是,各地陸續複工後,多(duō)達1.6億人(rén)口流動返程潮對疫情傳播将帶來(lái)巨大(dà)的防控壓力,首當其沖的是珠三角、長三角和(hé)京津冀等就業和(hé)人(rén)口密集地區(qū),尤其是浙江、廣東、河(hé)南等人(rén)口大(dà)省将面臨巨大(dà)的疫情防控壓力。
 
 
  智能分析模型拟合全國累計(jì)确診病例數(shù)據,真實數(shù)據和(hé)預測數(shù)據曲線基本重合,模型拟合平均誤差率保持在1%左右,以2月9号為(wèi)例,真實數(shù)據為(wèi)40224,預測數(shù)據為(wèi)40188,誤差率為(wèi)0.09%。該模型預測數(shù)據真實反映了疫情發生(shēng)周期內(nèi)速度趨勢。 預計(jì)2月12号全國确診病例将達到46811人(rén)左右,各地醫(yī)院應及時(shí)做(zuò)好相應準備,包括床位、醫(yī)護人(rén)員的配給以及配套的醫(yī)療用品。下圖為(wèi)全國累計(jì)趨勢預測圖。
 
 
  總體(tǐ)而言,确診病例變化符合指數(shù)增長的預期,并且可(kě)以看出确診病例增長有(yǒu)放緩的趨勢,而且由前10日拟合得(de)到的第2月12日确診病例超過實際确診病例,這表示出疫情增長得(de)到一定控制(zhì),說明(míng)相應的疫情防控措施有(yǒu)效,應當繼續加大(dà)推行(xíng)力度并繼續落實,呼籲全國人(rén)們減少(shǎo)外出活動,全民佩戴口罩,配合各級管理(lǐ)部門(mén)的管理(lǐ)政策。
 
  "中科天玑"疫情數(shù)據分析系列系統是中科院計(jì)算(suàn)技(jì)術(shù)研究所大(dà)數(shù)據研究院聯合中科天玑公司開(kāi)發的疫情大(dà)數(shù)據分析工具,主要包括面向全國疫情預測服務的——“智疫通(tōng)”和(hé)面向地方疫情服務的“疫情通(tōng)”,我們将繼續研究的大(dà)數(shù)據分析技(jì)術(shù)在疫情防控中的應用,希望用科學的大(dà)數(shù)據技(jì)術(shù),為(wèi)我們打赢疫情防控戰役,供獻一份力量。
 
  注:報告中的分析和(hé)預測結果基于2020年2月12日12時(shí)前的相關數(shù)據,僅代表根據該日期前的疫情控制(zhì)情況,預測結果僅供參考。考慮到防控措施的不斷加強、節後企業開(kāi)工,人(rén)口流動增加等影(yǐng)響,模型的預測結果可(kě)能會(huì)偏離真實疫情。本報告基于公開(kāi)疫情數(shù)據,通(tōng)過公開(kāi)論文中的傳染病模型得(de)到。報告結論僅作(zuò)為(wèi)研究參考,非官方結論。發布者不對報告結果和(hé)結論的準确性負責。