实际上,新冠疫情的发生具有时空异质性,也就是说,可能与不同地区的气象条件和地方政府实施的干预措施有关。因此研究团队认为,有必要建立一个将天气预报和气候分析作为自变量的流行病预警系统,以提高预测的整体精度。
SIR 模型,即 Susceptible Infected Recovered Model,即一种传染病模型中最经典的模型,其中 S 表示易感者,I 表示感染者,R 表示移出者(主要指被隔离或因病愈而具有免疫力的人)。
研究团队将 2020 年 1 月 22 日至 5 月 14 日六个国家(美国,意大利,英国,俄罗斯,沙特阿拉伯和巴西)报告的确诊病例数与按照模型预测的结果进行了比较,如下图所示(橙色表示未来预测值、粉色表示模拟值、紫色表示报告确诊值。)
所谓的 SEIR 也是一种常见的传染病模型,相比 SIR 模型,这种模型多了一个E(Exposed,暴露者),即指接触过感染者但暂无能力传染给其他人的人,这适用于潜伏期长的传染病此前有关 SARS的传播动力学研究大多也都采用了 SEIR 模型。
疫情开始时,国外有流行病学家用权威的试验模型,预测 2 月初中国感染新冠肺炎人数将达 16 万人。这是没有考虑到国家的强力干预,也没有考虑春节后的延迟复工,我们也做了预测模型,2 月中旬或下旬达到疫情高峰,确诊病例约六、七万人,投到国外权威期刊,被退了回来,感觉和上面的预测水平差太多,还有人给我发微信说 “你的话几天之内就会被碾个粉碎”。但事实上,我们的预测更接近权威。
此前曾报道,虽然钟南山院士并未详细介绍被退回的疾病预测模型,但知乎一位名为 “疯狂绅士”的计算机软件背景人士认为,钟南山院士的模型叫「具有饱和发病率 SIQS 传染病模型」。根据其解释,任何传染病都具有饱和发病率,即不可能完全被消灭。
黄建平教授任职于兰州大学大气科学学院,同时也是西部生态安全省部共建协同创新中心主任、半干旱气候变化教育部重点实验室主任,致力于通过结合实地观察和理论研究来进行长期气候预测、尘埃云相互作用和半干旱气候变化的研究。