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『科研圈』钟南山团队最新模型预测：疫情二月底已达峰值，四月底将趋于平缓


日前 ， 钟南山在广州医科大学疫情防控专场新闻通气会上表示 ， 虽然研究时没有考虑国外疫情扩展的情况 ， 但是总的来说 ， “在中国来看 ， 有信心 4 月底基本控制疫情 。 ”
『科研圈』钟南山团队最新模型预测：疫情二月底已达峰值，四月底将趋于平缓
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图片来源：Pixabay
撰文 戚译引
近日 ， 国家卫健委高级别专家组组长、中国工程院院士钟南山领导的团队在《胸部疾病杂志》（Journal of Thoracic Disease ， JTD）发表研究 ， 用机器学习方法对 2019 冠状病毒病（COVID-19）疫情流行曲线进行了预测 ， 认为疫情在二月底已达到峰值 ， 到四月底将趋于平缓 。 研究团队还预测 ， 如果推迟五天采取封城等干预措施 ， 中国大陆地区的感染规模将达到目前的 3 倍 。 此外 ， 解除对湖北省的封锁将导致当地在三月中旬出现第二个峰值 ， 并使疫情持续到四月底 ， 因此团队建议继续采取有力措施进行防控 。
本次研究标题为“Modified SEIR and AI prediction of the epidemics trend of COVID-19 in China under public health interventions”（对公共卫生干预措施下中国 COVID-19 疫情趋势进行经过调整的 SEIR 模型和 AI 预测） 。 《胸部疾病杂志》是一份国际化的同行评审开放获取期刊 ， 由呼吸系统疾病国家重点实验室、广州呼吸系统疾病研究所（GIRH）、广州医学院第一附属医院和转化医学学会（STM）主办 ， 现任主编为钟南山院士 。
模型设计和研究方法
这项研究主要使用了 SEIR 模型 。 模型全称易感-暴露-感染-移除（Susceptible-Exposed-Infectious-Removed） ， 也就是将人群分为这四个可能状态 ， 通过计算人群如何在四种状态之间切换 ， 判断疫情流行规律 。
为了控制疫情蔓延 ， 从 1 月 23 日起 ， 中国采取了史无前例的干预措施 ， 包括封城、延长春节假期、严格限制出行和人群聚集、关闭公共场所和进行体温检测 。 研究假设在 1 月 23 日前每个人每天接触的到的人数为 15 人 ， 1 月 23 日后这个数字下降到 3 人 ， 3 月 1 日后又上升到 10 人（假设复工后仍然采取一定的控制措施） 。 参考其他文献 ， 研究团队在模型中设定新冠肺炎潜伏期为 7 天 ， 病死率为 3% 。
在这些前提下 ， 研究团队对湖北、广东和浙江三个省份以及全国整体的疫情发展进行了预测 。 此外 ， 研究还使用 2003 年严重急性呼吸综合征（SARS）暴发时的数据 ， 对长短期记忆模型（LSTM）进行训练 ， 预测全国疫情趋势 。
各省份疫情预测
研究团队预测 ， 如果继续采取目前的干预措施 ， 湖北省内疫情在 2 月 20 日已达到峰值 ， 当时现存确诊病例预测值为 42,792 例；疫情在四月底基本结束 ， 累计确诊病例最终达到 59,578 例 。 （卫健委通报显示 ， 2 月 20 日湖北省现存确诊病例实际值为 48,730 例 。 ）
论文还指出：“如果没有及时采取干预措施（即推迟 5 天） ， 2 月 25 日时（湖北省）感染数将达到 11,5061 例的峰值 ， 总感染人数将达到 167,598 人 。 而如果提前五天采取干预措施 ， 感染数将在 2 月 15 日达到峰值 ， 总感染人数不会超过 25,000 人 。 ”
受人口流动规律影响 ， 在全国范围内 ， 广东和浙江累计感染人数长期在第二名、第三名徘徊 。 研究团队根据铁路、航空和道路交通数据 ， 计算出各省份每天输入和输出的迁移系数（migration index） 。
『科研圈』钟南山团队最新模型预测：疫情二月底已达峰值，四月底将趋于平缓
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1 月 1 日到 2 月7 日的迁移系数 。 图中红色代表湖北 ， 绿色代表广东 ， 蓝色代表浙江；实线代表输入 ， 虚线代表输出 。 可以看出 ， 强有力的干预措施使得流入广东和浙江的人群数量在 1 月 23 日之后大幅减少 ， 并保持在低水平 。


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