预测:疫情一周内或现拐点!清华大学专家基于SARS案例模型研判新型冠状病毒疫情走势

新型冠状病毒2019-nCoV引起广泛关注,各科技团队纷纷使用专业手段加入“战疫”。清华大学公共安全研究院和北京辰安科技有限公司研发疫情态势感知系统,预测此次疫情拐点(新增确诊病例峰值点)在2月6-7日出现可能性较大,预计拐点10天后新增案例数应会降到峰值的1/3。

如果能够在元宵节前把人口流动稳住,湖北加大防控救治力度,在元宵节附近应可实现疫情的根本扭转。

清华大学公共安全研究院和北京辰安科技有限公司从1月20日开始,研发疫情态势感知系统(图1),实时收集数据,以“基于2019-nCov实证数据同化SARS案例模型”开展疫情分析研判,免费服务全国,现已经在全国十几个政府应急部门应用。

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图1 疫情态势感知系统

基于2019-nCov实证数据同化SARS案例模型预测疫情趋势

该团队认为,疫情预测中,新增确诊案例峰值出现时间十分重要,出现得越早,说明疫情控制越好,总确诊案例数越低;每拖后一天,总确诊案例数会增加不少。新增确诊案例数峰值出现也意味着累计确诊案例数曲线出现拐点(指累计确诊案例数曲线的拐点)。

本次疫情与SARS疫情比较类似。回顾2003年,4月20日,国家发布取消五一黄金周消息,疫情一日一报;4月23日,北京市中小学停课;4月21日,开始建小汤山医院。各种防控措施纷纷出台,在4月29日启用小汤山医院当天,迎来北京市疫情拐点。此后,新增病例数量开始下降,5月19日,新增确诊病例出现个位数。

决定疫情走向的关键是采取防控措施的力度和效果。本次疫情,各项工作紧锣密鼓同步推进,1月23日武汉“封城”,1月25日中央全面部署各项工作,防控力度比SARS时更大,防控经验更足。本次疫情防控效果与SARS疫情效果相似,因此,本研究新模型采用以下假设。

1)当前新型冠状病毒的有效再生指数变化规律与2003年SARS大致相似。

2)疫情控制措施能够维持当前力度不减,直至每日新增确诊病例数是每日新增确诊病例峰值数的十分之一,可假设新增案例数曲线大体是一个单峰形状。

3)假设不同的峰值日期用SARS数据构建预测结果,通过实证数据同化方法找出最可能的峰值日期。

基于2019-nCov实证数据同化SARS案例模型,选择北京市2003年4月20日后的SARS疫情案例数据来模拟不同峰值的预测结果,再通过2020年1月20-1月27日的2019-nCov实证数据来同化预测模型结果,并通过2020年1月28-2月1日的2019-nCov数据来验证,得到了图2的预测结果。(注:2月2日的新增案例数2829也落在模型预测的蓝色线上,2月2日的累计案例数也落在峰值2月6日线和峰值2月7日线间,验证了当前模型预测结果的可信度。)

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图2 基于2019-nCov实证数据同化SARS案例模型预测结果

根据模拟结果,可以预测,此次疫情的拐点(新增确诊病例峰值点)在2月6-7日出现的可能性较大。通过进一步的疫情数据分析可知,部分省份可能会提前到达拐点;全国除湖北外其他地区可能已经迎来疫情拐点;预计拐点10天后新增案例数应会降到峰值的1/3。

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图3 新增确诊病例变化图

全国、湖北、武汉市以及全国除湖北外其他地区新增确诊病例数统计如图3。从新增确诊病例变化图来看,1月29日-2月1日全国除湖北外新增数据分别是705、762、755、669(图中浅黄色部分),可能预示着除湖北省外,全国的防控形势总体向好,1月30日可能是除湖北省外全国的疫情拐点。同时也可以看出,湖北地区已经有疫情反弹的强烈信号。

建议

1)新型肺炎更难防控,仍需要社会各界继续咬紧牙关,严防疫情出现大规模反弹。

2)湖北防疫工作面临很多具体困难,更需要政府提前决策,提前布局,加大全国对湖北省(尤其是武汉市)的支援力度。

3)各省到达新增病例拐点后,还需继续延长足够假期。根据疫情发展形势,通过实事求是地延长假期、推迟返工返学、在家上班等措施,避免过早出现大范围人口流动。

4)对于大量人员回流的省市如北京、上海、广东、江苏、浙江、成都、重庆等地,一定要特别给予重视和考虑,要严防大量人流失控性流入,有序实施监测和管理,要与人员输出地一起做好管理和防控。

我们相信,如果能够在元宵节前把人口流动稳住,湖北加大防控救治力度,在元宵节附近应可实现疫情的根本扭转。继续坚持一星期,疫情应将现拐点。

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本文作者:袁宏永、苏国锋、梁漫春、陈涛

作者简介:袁宏永,清华大学公共安全研究院,研究员,长江学者;苏国锋,清华大学公共安全研究院,研究员;梁漫春(通信作者),清华大学公共安全研究院,副研究员,邮箱:[email protected];陈涛,清华大学公共安全研究院,副研究员。

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