大數(shù)據(jù)環(huán)境下疫情擴(kuò)散預(yù)警機(jī)制研究

張麗君 趙敬朋

摘 要

隨著新型冠狀病毒引起的非典型肺炎在全世界的蔓延，確診人數(shù)不斷上漲，疫情的規(guī)模和地理范圍變得高度不確定。疾病傳播尤其令人擔(dān)憂。本研究旨在通過百度遷徙所提供的中國(guó)春運(yùn)人員遷徙熱力圖及衛(wèi)生健康委員會(huì)提供的新型冠狀病毒感染的疫情分布，建立線性回歸模型追蹤疫情擴(kuò)散的傳播趨勢(shì)。利用相關(guān)分析、回歸分析證明作為始發(fā)地的輸出比例與疫情確診病例呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系。通過研究以期為世界范圍內(nèi)應(yīng)對(duì)新型冠狀病毒在人口和個(gè)人層面實(shí)施大規(guī)模衛(wèi)生干預(yù)做好準(zhǔn)備，以便迅速部署。

關(guān)鍵詞

大數(shù)據(jù);疫情擴(kuò)散;預(yù)警機(jī)制

中圖分類號(hào)： D63 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 17 . 97

0 引言

自2019年12月31日以來，湖北省武漢市報(bào)告了由2019年新型冠狀病毒引起的非典型肺炎爆發(fā)。

近幾十年來，另外兩種新型冠狀病毒已成為全球主要流行病。2002年，重癥急性呼吸綜合征冠狀病毒（SARS-CoV）傳播到37個(gè)國(guó)家，確診8000多例，近800人死亡;2012年，中東呼吸綜合征冠狀病毒（MERS-CoV）傳播到27個(gè)國(guó)家，迄今為止，全球共確診2494例，858人死亡。這些冠狀病毒都是人畜共患的，并且具有持續(xù)的社區(qū)傳播潛力。

本研究旨在通過2020年1月10日-2020年1月24日，武漢輸出到全國(guó)及湖北其他地市的人口流出數(shù)據(jù)及截止到2020年2月2日的疫情分布數(shù)據(jù)，建立線性回歸模型追蹤疫情擴(kuò)散的傳播趨勢(shì)，利用相關(guān)分析、回歸分析等證明武漢作為始發(fā)地的輸出比例與疫情確診病例呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系。通過研究以期為世界范圍內(nèi)應(yīng)對(duì)新型冠狀病毒在人口和個(gè)人層面實(shí)施大規(guī)模衛(wèi)生干預(yù)做好準(zhǔn)備，以便迅速部署。

1 理論研究

本研究使用百度地圖慧眼百度遷徙提供的武漢輸出人口比例及國(guó)家衛(wèi)建委和各省衛(wèi)健委提供的新型冠狀病毒感染的疫情分布作為數(shù)據(jù)支撐。

1.1 春運(yùn)期間武漢遷出目的地分布

據(jù)相關(guān)報(bào)道：受春節(jié)和疫情的影響有500多萬人離開武漢。那么，這500多萬人到底去了哪里？這些離開武漢的人對(duì)疫情擴(kuò)散又有著什么影響呢？

從百度地圖慧眼的遷徙大數(shù)據(jù)可知，1月10日至1月24日春運(yùn)期間，每天從武漢出發(fā)的人群中有6至7成的人前往了湖北省內(nèi)的其他城市，其次是河南省、湖南省、安徽省、江西省、廣東省。

從市際維度來看，除了湖北的城市，從武漢前往信陽、重慶、長(zhǎng)沙、北京、上海、鄭州的人群比例也較高。而在湖北省內(nèi)，孝感和黃岡是接受武漢返鄉(xiāng)客流比例最高的兩個(gè)城市，離開武漢的人當(dāng)中，平均每天有13.80%和13.04%是從武漢出城到達(dá)孝感和黃岡。

1.2 疫情擴(kuò)散情況及分布比例

由表1可以看出，截止至2020年2月2日13點(diǎn)35分，全國(guó)新型冠狀病毒確診人數(shù)14425例。就全國(guó)范圍來看，確診病例排名前列的省份為：湖北省、浙江省、廣東省、河南省、湖南省、安徽省、江西省。由<表2>可以看出，截止至2020年2月2日13點(diǎn)35分，湖北省新型冠狀病毒確診人數(shù)9074例。就全省來看，確診病例排名前列的城市為：武漢、黃岡、孝感。

從“武漢遷出目的地地圖及分布比例圖”和“全國(guó)及湖北省疫情分布表”可以看出，從武漢（起始地）流向全國(guó)各省市的輸出比例，與各省市新型冠狀病毒確診數(shù)量有著一定的正相關(guān)關(guān)系。

基于此，本研究提出如下假設(shè)：

假設(shè)1：省際輸出比例與全國(guó)省際疫情確診病例顯著正相關(guān)。

假設(shè)2：市際輸出比例與湖北市際疫情確診病例顯著正相關(guān)。

2 實(shí)證研究

本研究使用百度地圖慧眼百度遷徙提供的武漢輸出人口比例及國(guó)家衛(wèi)建委和各省衛(wèi)健委提供的新型冠狀病毒感染的疫情分布數(shù)據(jù)，構(gòu)建一元線性回歸模型。使用SPASS22.0軟件，進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)及回歸檢驗(yàn)。

回歸模型如下所示：

Y=β0+β1Xi+εi，i=1，2，……，n

Y=疫情分布，Xi=輸出比例

2.1 省際輸出比例對(duì)全國(guó)省際疫情確診病例的影響

在進(jìn)行假設(shè)1驗(yàn)證之前，為了檢驗(yàn)各變量之間的相互關(guān)系，進(jìn)行了Pearson相關(guān)分析。

相關(guān)分析結(jié)果見表3。本研究采用Pearson相關(guān)分析進(jìn)行分析。從表3可以看出，各變量的均值和標(biāo)準(zhǔn)差均不存在異常。表3顯示，在0.01的顯著水平上，輸出比例與疫情確診顯著正相關(guān)（r=0.769， P<0.01），假設(shè)1得到初步支持。為了驗(yàn)證省際輸出比例對(duì)疫情擴(kuò)散施加影響的假設(shè)，本研究采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行了回歸分析。結(jié)果表明，F(xiàn)值顯著，說明該變量適用于回歸分析。輸出比例對(duì)疫情擴(kuò)散的解釋力達(dá)到了40.233%。回歸分析中方差膨脹因子（VIF）為1，小于10，說明沒有嚴(yán)重的共線性。結(jié)果可以接受。輸出比例對(duì)疫情擴(kuò)散的影響為：β=.752，P<0.001，輸出比例對(duì)疫情擴(kuò)散具有顯著的正向影響。假設(shè)1得到驗(yàn)證，即省際輸出比例對(duì)全國(guó)省際疫情確診病例有顯著的正向影響。

2.2 市際輸出比例對(duì)湖北市際疫情確診病例的影響

在進(jìn)行假設(shè)2驗(yàn)證之前，為了檢驗(yàn)各變量之間的相互關(guān)系，進(jìn)行了Pearson相關(guān)分析。

相關(guān)分析結(jié)果見表5。本研究采用Pearson相關(guān)分析進(jìn)行相關(guān)分析。從表5可以看出，各變量的均值和標(biāo)準(zhǔn)差均不存在異常。在0.01的顯著水平上，輸出比例與疫情確診顯著正相關(guān)（r=0.911， P<0.01），假設(shè)2得到初步支持。為了驗(yàn)證市際輸出比例對(duì)疫情擴(kuò)散施加影響的假設(shè)，本研究采用SPSS22.0軟件進(jìn)行了回歸分析。結(jié)果表明，F(xiàn)值顯著，說明該變量適用于回歸分析。輸出比例對(duì)疫情擴(kuò)散的解釋力達(dá)到了68.309%?；貧w分析中方差膨脹因子（VIF）為1，小于10，說明沒有嚴(yán)重的共線性。結(jié)果可以接受。輸出比例對(duì)疫情擴(kuò)散的影響為：β=.911，P <0.001，輸出比例對(duì)疫情擴(kuò)散具有顯著的正向影響。假設(shè)2得到驗(yàn)證，即市際輸出比例對(duì)湖北市際疫情確診病例有顯著的正向影響。

3 結(jié)論及建議

3.1 加強(qiáng)預(yù)警機(jī)制，注重疫情預(yù)測(cè)

預(yù)警主要由監(jiān)測(cè)、識(shí)別、診斷及處理四個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。但目前各大機(jī)構(gòu)往往只注重處理環(huán)節(jié)，對(duì)其他環(huán)節(jié)未給予應(yīng)有的重視，以至于錯(cuò)失將危機(jī)消滅在萌芽期的機(jī)會(huì)。正如我國(guó)目前所通用的做法往往是在疫情已經(jīng)蔓延之后，再采取成立臨時(shí)指揮部，對(duì)疫情進(jìn)行集中處理，但此時(shí)的處理，往往已錯(cuò)失了疫情控制的最佳時(shí)期。正如2019新型冠狀病毒疫情爆發(fā)，盡管武漢市于2020年1月23日采取封城措施，但鑒于2010年1月10日-1月24日，正值春運(yùn)的特殊時(shí)期，在此期間仍有500多萬人離開武漢，僅2月22日晚全城出走30萬人，這些在封城之前出走的武漢人有部分人員在之后得到確診，而此時(shí)因人員流動(dòng)所帶來的嚴(yán)重危害已造成其他省市的大面積感染。

以此看來，如果對(duì)疫情的預(yù)警僅僅停留在應(yīng)對(duì)而非預(yù)測(cè)，那么對(duì)疫情的控制顯然是被動(dòng)的。如果各地市在武漢人口輸出后，能夠在第一時(shí)間對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行抓取分析，將大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用到疫情擴(kuò)散的預(yù)測(cè)中，采取及時(shí)果斷的隔離措施，就可以避免因人員流動(dòng)帶來的疫情擴(kuò)散，進(jìn)而就能將疫情擴(kuò)散扼殺在萌芽狀態(tài)，減少生命財(cái)產(chǎn)損失。

3.2 加強(qiáng)預(yù)警信息系統(tǒng)，注重系統(tǒng)建設(shè)

預(yù)警的核心問題就是相關(guān)部門對(duì)信息的收集和處理過程，根據(jù)信息處理結(jié)果進(jìn)行分析匯總，并及時(shí)采取相應(yīng)措施。而我國(guó)在預(yù)警信息系統(tǒng)建設(shè)方面尚不完善。例如，我國(guó)對(duì)于危機(jī)信息的處理仍采取層級(jí)上報(bào)制度，此過程往往會(huì)造成信息的延誤和失真，造成危機(jī)進(jìn)一步惡化。對(duì)信息的反饋，往往會(huì)加入社會(huì)利益因素，可能會(huì)對(duì)關(guān)鍵預(yù)警信息采取漠視態(tài)度，造成信息瞞報(bào)、誤報(bào)。例如，2019新型冠狀病毒爆發(fā)，其實(shí)早在2019年12月8日就出現(xiàn)第一例不明肺炎患者，1月11日出現(xiàn)第一例死亡病例，1月20日，中央對(duì)武漢新型冠狀病毒感染的肺炎做出最高指示，當(dāng)天武漢成立疫情防控指揮部;1月22日，防控全面升級(jí)2天后，武漢才開始號(hào)召市民戴口罩;1月23日，武漢采取“封城”措施。盡管病毒從被發(fā)現(xiàn)到確診需要一個(gè)過程，我國(guó)政府也已在最快的時(shí)間內(nèi)成立了疫情防控指揮部，但由于危機(jī)信息層級(jí)上報(bào)，這期間經(jīng)歷了45天的無控制狀態(tài)，在這45天中，公眾并未對(duì)病毒有一個(gè)充分的了解，更沒有預(yù)防意識(shí)，造成了疫情的擴(kuò)散。

因此，建立一個(gè)強(qiáng)大的預(yù)警信息系統(tǒng)，使其擁有強(qiáng)大的信息收集能力、快速的傳遞速度以及高效的數(shù)據(jù)處理能力成為關(guān)鍵。

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