Tuvāk aplūkoto koronavīrusa numuru perspektīva

Lietu numuru analīze attiecībā uz valstu lielumiem

Atsaukums: Ceļā uz datu zinātni ir vidēja līmeņa publikācija, kuras pamatā galvenokārt ir datu zinātnes un mašīnmācības pētījumi. Mēs neesam veselības aprūpes speciālisti vai epidemiologi, un šī raksta atzinumus nevajadzētu interpretēt kā profesionālus padomus. Lai uzzinātu vairāk par koronavīrusa pandēmiju, noklikšķiniet šeit.

Tikai dažu mēnešu laikā koronavīruss (COVID-19) ir izplatījies visā pasaulē, izraisot de facto globālo pandēmiju. Daudzās valstīs un reģionos apstiprinātie gadījumi joprojām pieaug eksponenciāli. Ievērojot katru dienu apstiprinātos gadījumu numurus, es esmu ļoti nobažījies par to, kā vīruss ietekmē cilvēku dzīvi, tirgus un pasaules ekonomiku. Sākotnēji no Pekinas, Ķīnas, atmiņas par 2003. gada SARS uzliesmojumu joprojām ir svaigas. Tomēr mani pārsteidza uzzināt, ka tik daudz cilvēku Rietumos ir tik vienaldzīgi pret COVID-19 smagumu: “Tā ir tikai gripa”, “tā skar tikai vecos cilvēkus”, “plašsaziņas līdzekļu propaganda”, “ganāmpulka imunitāte”… Šie augstienes rādītāji, kas radušies no plašas sabiedrības, mani tur naktīs.

Iespējams, ka daži cilvēki nav pārsteigti par paziņoto gadījumu skaitu, un viņi domā, ka lielākā daļa inficēto gadījumu atrodas tālu prom no pasaules. Es patiešām piekrītu, ka šie apstiprinātie lietu numuri ir abstrakti. Šeit es izveidoju dažus zemes gabalus, lai šos skaitļus izmantotu perspektīvā.

Brīdinājumi: modelis ir tikai tik labs kā datu avots. Visus apstiprinātos COVID-19 gadījumus nodrošina Džona Hopkinsa Universitātes Sistēmu zinātnes un inženierijas centrs (JHU CSSE), kas apkopoja oficiāli paziņotus numurus no PVO un valdībām visā pasaulē. Bez šaubām, lielākajā daļā valstu trūkst ziņojumu, jo trūkst diagnostisko pārbaužu, valdības nav pārredzamas un cilvēki, kuri nezina pārbaudi, nezina.

Visi turpmāk norādītie skaitļi ir balstīti uz apstiprinātiem COVID-19 gadījumiem no 2020. gada 15. marta.

Reģiona līmeņa kumulētās lietas

Valstis, kas visvairāk skartas, pēc apstiprinātajiem COVID-19 gadījumiem

Daudzas vizualizācijas (piemēram, šī) parāda tikai valsts līmeņa statistiku. No reģiona līmeņa zemes gabala mēs varam atdalīt dažādas Ķīnas provinces un ASV štatus. Hubei, savulaik COVID-19 epicentram, līdz ar gandrīz visām citām Ķīnas provincēm, ir saplacināts apstiprināto gadījumu skaits. Irāna, Dienvidkoreja, Itālija, kā arī daudzas Eiropas valstis pārspēja daudzos Guangdong - otro vissmagāk cietušo Ķīnas provinci.

Eksponenciālā pieauguma pielāgošana

Tālāk apskatīsim, cik ātri COVID-19 izplatījās reģionos. Kumulatīvos apstiprinātos gadījumus es pielāgoju eksponenciālajai funkcijai, y = exp (a + bx). Šeit parametru a un b noteikšanai izmantoju parasto vismazāko kvadrātu (OLS), slīpums b atbilst eksponenciālās līknes stāvumam.

Patiesībā gandrīz nekas neierobežo eksponenciālu izaugsmi. Tomēr sākotnējo infekcijas slimības uzliesmojumu var modelēt ar eksponenciālu funkciju. Dažādiem reģioniem es pielāgoju apstiprināto COVID-19 gadījumu kumulatīvo skaitu šajā sākotnējā periodā, kas noteikts ar 50 gadījumiem vismaz 5 līdz 10 dienas. Šķirojot pielāgotās nogāzes (b) no eksponenciālajām funkcijām, es atradu pārsteidzošu to valstu sarakstu, kurās izaugsmes tempi ir lielāki par Hubei ap bloķēšanu 01/23. Gadā, ieskaitot Irānu, Somiju, Portugāli, Itāliju, Dienvidkoreju, Dāniju, Slovēniju un Spāniju. , no kuriem daudzi piedzīvo eksponenciālu izaugsmi tagad (no 15. marta). Turklāt Ņujorkas štats un Vašingtona ASV arī ierindojās 15. un 19. vietā starp visātrāk izplatītajiem reģioniem pasaulē.

Visstraujāk izplatās reģioni / valstis. Leģenda norāda b eksponenciālajā funkcijā un datuma periodu, kas izmantots, lai ietilptu augšanas līknē.

No otras puses, mēs varam atklāt arī reģionus un valstis, kurās COVID-19 izplatās vislēnāk. 20 labākie ir gandrīz tikai Āzijā, daudzas no tām ir attālās un mazāk apdzīvotās Ķīnas provincēs, piemēram, Niksija, Iekšējā Mongolija un Siņdzjana. Jāatzīmē, ka kopš februāra vidus Singapūrā un Japānā pastāv COVID-19 gadījumi, tomēr tie izplatās daudz lēnāk, iespējams, pateicoties savlaicīgai un efektīvai sociālās distancēšanās ieviešanai.

Vislēnāk izplatās reģioni / valstis.

Normalizēt pēc iedzīvotāju skaita

Viens no veidiem, kā aplūkot inficēto cilvēku skaitu, ir normalizēt to, ņemot vērā reģiona vai valsts iedzīvotāju skaitu. Zemāk es attēloju 20 labākos reģionus / valstis, kurās ir vislielākais iedzīvotāju skaits, kas inficēti ar COVID-19. Sanmarīno, anklāvā mikrostatā, kuru ieskauj Itālija, ierindojās 1. vietā pēc COVID-19 blīvuma. Arī citas valstis ar zemu iedzīvotāju skaitu, piemēram, Islande, ir vadošās.

Normalizēt pēc apgabala

Vēl viens veids, kā izprast inficēto cilvēku skaitu, ir normalizēties attiecībā pret reģiona / valsts teritoriju, lai iegūtu gadījumu blīvumu ģeogrāfiskā ziņā. Atkal Sanmarīno ir saraksta augšgalā nelielā apgabala dēļ. Arī daudzas pilsētas un pilsētu štati ir Makao, Singapūra un Vašingtona.

Normalizēt atbilstoši slimnīcas kapacitātei

Efektīvāks veids, kā aplūkot COVID-19 gadījumu skaitu, ir aprēķināt tā slogu slimnīcām reģionos. To var izdarīt, normalizējot attiecībā pret slimnīcas jaudu, ko mēra ar aptuveno slimnīcu gultu skaitu.

Pašreizējie ar COVID-19 inficētie pacienti ir pietiekami, lai aizņemtu 72% no slimnīcu gultām Sanmarīno, kur ir tikai viena slimnīca. Citas valstis ar ļoti lielu slogu ir Islande, Irāna, Itālija un Katara, un COVID-19 pacienti aizņēma 10% no slimnīcas gultām. Ņemiet vērā, ka tiek pieņemts vislabākais scenārijs, kad pacienti tiek proporcionāli sadalīti pa slimnīcām tā, ka viņi neplūst uz to pašu slimnīcu.

Jāņem vērā arī gultu skaits ICU un pieejamo mehānisko ventilatoru skaits, kas ir svarīgi, lai glābtu pacientus ar smagiem simptomiem. Saskaņā ar Amerikas slimnīcu asociācijas datiem, ICD gultas veido ~ 5% no visām slimnīcu gultām ASV. Pieņemot, ka visiem šiem pacientiem būs nepieciešama ICU uzturēšanās, ~ 10% slimnīcu gultu kļūst par biedējošu ~ 200% ICU ietilpību.

Atjaunināts slimnīcu slogs, pamatojoties uz apstiprinātiem gadījumiem līdz 21. martam

Es varēju novērtēt slimnīcu gultas ASV štatos, izmantojot šeit iegūtos datus. Kā redzat zemes gabalā, apstiprinātie gadījumi Sanmarīno jau ir pārsnieguši slimnīcu gultu skaitu. Itālijas slimnīcu slogs pieauga līdz ~ 23%. Trīs ASV štati, Ņujorka, Vašingtona un Ņūdžersija, arī ierindojas labāko 20 skaitā - 16%, 12% un 4% visu slimnīcu gultu potenciāli aizņem apstiprinātie COVID-19 gadījumi, pieņemot, ka visiem nepieciešama hospitalizācija.

Kodi:

https://github.com/wangz10/covid_19_analyses