陈剑:美国疫情分析(二):纽约会感染800万人吗?
(2020.3.28)
摘要:根据我们对于纽约州的疫情数据的详细分析,预测模型表明,在三种不同的防控效率场景下,四月底的感染人数分别为20万,42万,140万左右,而出现纽约州长库莫声称的40%-80%居民(800-1600万)大规模感染的可能性非常小。
正文:纽约州州长安德鲁·库莫(Andrew Cuomo)在上周日(3月22日)的一席话吓坏了不少纽约客。他说,估计40%至80%的居民在大流行期间可能感染冠状病毒。纽约州目前居民约两千万,那么也就是800-1600万感染病例。这可能吗?
还是让模型来回答。
在《国外疫情预测模型回测:意、韩、伊及新增预测:西、德、法、美》一文中,我们对美国全国的新增和累计病例做了预测。对应三个预测场景S1、S2、S3(防治效率分别接近湖北省外及韩国、湖北省内、意大利):累计确诊的数量分别是50万、100万,和400万。到目前,经过7天的回测,实际新增数量比较接近S1,也就是全美国总感染人数最终在50万左右。
当然,这个模型没有考虑到美国的特殊性:各州有独自的政策。我们在《美国疫情分析(一):哪里最危险?》一文中也指出,如果所在的州测试:确诊比例较低,而政府又没有发布居家禁足令,那么风险相对来说,就是比较高的。下图是美国目前各州采取不同防控措施的示意图,黄色最严,浅蓝色最松。
纽约州是实施防控政策最严的州之一。我们对于纽约的数据做了比较详尽的分析,主要考察其新增确诊病例的趋势:发现3日、5日、10日移动平均增幅均在3月20日实施封城令之后出现了明显的下降。
基于这个观察,我们对于纽约做了定制化的预测模型并做了3日回测。模型表明,S1场景的拟合度最高:在这种情况下,单日新增确诊峰值接近13000例,大约是3月27日的两倍。总感染人数在4月底接近20万,在全美国的占比约44%,也和目前的占比类似。在S2和S3场景下,4月底分别达到42万和140万。但是根据目前的新增趋势看来,S3的可能性不大。
NY: Forecast |
S1 |
S2 |
S3 |
Peak Value of Incremental Confirmed Cases |
12,974 |
24,089 |
61,343 |
Peak Value Date |
2020/4/2 |
2020/4/5 |
2020/4/10 |
Confirmed Cases at March End |
92,196 |
108,806 |
129,901 |
Confirmed Cases at April End |
208,791 |
426,126 |
1,425,107 |
Confirmed Cases at May End |
208,832 |
427,985 |
1,793,271 |
As Percentage of US |
44% |
43% |
41% |
因此,我们认为纽约州感染人数达到800万人的可能性理论上是存在的,但是非常非常小。
经过多次和张文宏主任交流,他也认为:在纽约实施严厉的封城措施之后,纽约出现大面积感染的可能性目前看来不高。
张文宏教授点评:美国疫情的不确定性是最引人注目的,国际上对于美国疫情的走向争议也最大。其实疫情发展具有较大的不确定。为什么预估经常会出错?比如说最早英国学者预估上海的病例是80万,做的比较好的话应该是8万,但事实上上海第一阶段的病例数仅350多例,而且此后没有发现本地病例,均为输入性病例。这种预估的错误是不是说明数学模型不行,真正的原因其实改变的防控的策略。随着疫情的加重,一般情况下采取的措施会越来越紧,所采取的的措施必定会影响到原先对疫情的预测。陈剑博士是数学模型高手,他的预测是根据疫情发展的其实做了几种模型,分别对应所采取的疫情防控措施。而随着疫情的发展,必有一种趋势和现实最为接近。根据目前美国的疾病发展方向,估计4月底接近20万,疫情的高峰,也就是新增病例出现下降时间应该是4月2日左右。让我们拭目以待,看4月2日是否可以称为新增病例的折点。不过,不管怎样,出现折点毕竟只是时间问题。
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