突發(fā)公共衛(wèi)生事件決策中數(shù)學(xué)建模的多維引導(dǎo)

尹明霞

摘 要：突發(fā)公共衛(wèi)生事件關(guān)系到民眾的諸多利益，其具有一系列特性，如分布差異性、傳播廣泛性、危害復(fù)雜性、嚴(yán)重破壞性、變化多樣性等，又具有不容小覷的威脅力度和殺傷力度，如何借助一些科學(xué)手段，有效與之抗衡，切實(shí)保障民生，在當(dāng)今時(shí)代背景下日益清晰化和緊迫化。本文將通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的研究和對(duì)以往突發(fā)公共衛(wèi)生事件的追溯調(diào)查考究，結(jié)合現(xiàn)階段數(shù)學(xué)建模在突發(fā)公共衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用情況，從多維角度初步總結(jié)出制約數(shù)學(xué)建模有效應(yīng)用的幾點(diǎn)因素，以及相應(yīng)解決措施，希望借此給有關(guān)機(jī)構(gòu)借鑒指導(dǎo)，為弱化突發(fā)公共衛(wèi)生事件對(duì)公眾的影響助力。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模;公共衛(wèi)生;突發(fā)公共衛(wèi)生事件

一、應(yīng)用背景

（一）重要性

近年來(lái)，隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)不同地域的人與人之間聯(lián)系日益緊密，人口流動(dòng)日趨頻繁，相互依存的趨勢(shì)越來(lái)越強(qiáng)，使得時(shí)有發(fā)生的突發(fā)公共衛(wèi)生事件的擴(kuò)散速度和殺傷力也與日俱增。經(jīng)過(guò)多年的研究，目前我國(guó)已經(jīng)建立起了一套突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急機(jī)制，并在此次新型冠狀病毒肺炎疫情應(yīng)對(duì)工作中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。但由于在全球范圍內(nèi)存在數(shù)據(jù)不完整等問(wèn)題，導(dǎo)致流行病學(xué)實(shí)驗(yàn)很難進(jìn)行，而疫情又是一種全球性的衛(wèi)生事件，因此，在快速高效做出預(yù)防并阻止流行病傳播的決策方面仍有可以精進(jìn)的地方。面對(duì)突發(fā)公共衛(wèi)生事件可能帶來(lái)的大范圍重大危害，數(shù)學(xué)建模的有效應(yīng)用在當(dāng)今時(shí)代背景下顯得尤為重要。

（二）挑戰(zhàn)性

目前，由于人的認(rèn)識(shí)和相關(guān)技術(shù)的局限性以及數(shù)學(xué)建模水平本身的限制和繁雜的次要影響因素，不少實(shí)際問(wèn)題對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型都具有瑕疵和不準(zhǔn)確性。很多突發(fā)公共衛(wèi)生事件自身具有分布差異性、傳播廣泛性、危害復(fù)雜性、嚴(yán)重破壞性、變化多樣性等特殊性質(zhì)，具有極強(qiáng)的影響力，其可能導(dǎo)致的危機(jī)更是會(huì)給普通民眾的健康發(fā)展帶來(lái)極大損害，這就要求數(shù)學(xué)建模具有相較于在其他應(yīng)用領(lǐng)域更高的逼真性、精確性、科學(xué)性和實(shí)際指導(dǎo)性。

（三）一般步驟及意義

現(xiàn)實(shí)對(duì)數(shù)學(xué)建模自身水平提出更高要求，也在敦促政府及有關(guān)機(jī)構(gòu)更加科學(xué)有效地利用好這一科學(xué)。結(jié)合相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)可得，有效應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的一般性步驟為：首先，利用數(shù)學(xué)建模的方法和原理將疫情等突發(fā)公共衛(wèi)生事件的有關(guān)問(wèn)題抽象化為模型，而后運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)工具得到數(shù)學(xué)上的解答。再將初步建模所得的結(jié)果反饋到現(xiàn)實(shí)，用建立的模型分析和解釋已有的現(xiàn)象，以此來(lái)預(yù)測(cè)事件未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，從而給人們的決策提供參考。這樣不僅能夠預(yù)測(cè)疫情發(fā)展態(tài)勢(shì)、疫情發(fā)展拐點(diǎn)等公共衛(wèi)生事件細(xì)節(jié)，為評(píng)估防控措施的有效性以及醫(yī)療衛(wèi)生資源的分配提供重要的參考價(jià)值，還能夠保障民生健康安全以及大幅減少國(guó)家人財(cái)物的損失。

二、突發(fā)公共衛(wèi)生事業(yè)中制約數(shù)學(xué)建模發(fā)揮作用的因素

然而，與上述巨大的應(yīng)用價(jià)值相對(duì)的是現(xiàn)實(shí)中數(shù)學(xué)建模在該領(lǐng)域應(yīng)用力度的不足以及應(yīng)用效果的有待加強(qiáng)，因此，需要從現(xiàn)狀中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，找出突發(fā)公共衛(wèi)生事業(yè)中制約數(shù)學(xué)建模發(fā)揮其合理評(píng)估與輔助指揮作用的因素，進(jìn)而挖掘出出現(xiàn)這種現(xiàn)狀的原因并提出對(duì)策，從而引導(dǎo)政府及相關(guān)機(jī)構(gòu)合理利用數(shù)學(xué)建模以創(chuàng)新突發(fā)公共衛(wèi)生事業(yè)的指揮與決策輔助系統(tǒng)，更大程度削弱社會(huì)福祉減損。

（一）應(yīng)用現(xiàn)狀

首先，利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法，選取目前世界范圍內(nèi)全文信息量規(guī)模最大的數(shù)字圖書(shū)館中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)定檢索時(shí)間段為“1994-2020年”，選定的主題詞為“數(shù)學(xué)建?！保矙z索得38 326篇文獻(xiàn)。據(jù)論文的學(xué)科門(mén)類(lèi)分布得出統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，工程科技領(lǐng)域占比27%、基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域占比26%、醫(yī)療衛(wèi)生科技領(lǐng)域占比16%、信息科技領(lǐng)域占比11%、社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域占比8%、經(jīng)濟(jì)與管理科學(xué)領(lǐng)域占比7%、農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域占比4%、哲學(xué)與人文科學(xué)領(lǐng)域占比1%。由以上數(shù)據(jù)可知，數(shù)學(xué)建模在醫(yī)療衛(wèi)生科技領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，然而，是否在突發(fā)公共衛(wèi)生事業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也很廣泛呢？通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量方法分析可知，數(shù)學(xué)建模在感染性疾病及傳染病領(lǐng)域（突發(fā)公共衛(wèi)生事件的最主要類(lèi)別，以此來(lái)代表突發(fā)公共衛(wèi)生事件）應(yīng)用僅為1 083篇。由此計(jì)算得出，數(shù)學(xué)建模在醫(yī)療衛(wèi)生科技領(lǐng)域的應(yīng)用占16%，而在感染性疾病及傳染病領(lǐng)域的應(yīng)用僅占不到3%。根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析不難發(fā)現(xiàn)，盡管數(shù)學(xué)建模在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用較廣，但在突發(fā)公共衛(wèi)生領(lǐng)域卻很少，大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下數(shù)學(xué)建模在突發(fā)公共衛(wèi)生事件預(yù)防控制體系中的應(yīng)用力度明顯不足。

（二）數(shù)學(xué)建模自身局限性

一方面，缺乏專(zhuān)業(yè)人士做出高精度模型，數(shù)學(xué)建模發(fā)展水平有待提升，科學(xué)性、說(shuō)服力、貼合性尚欠缺;另一方面，由于數(shù)學(xué)模型的建立本身是對(duì)實(shí)際問(wèn)題（涉及醫(yī)學(xué)、計(jì)算、人口學(xué)、社會(huì)科學(xué)、統(tǒng)計(jì)、經(jīng)濟(jì)、生物、政治等學(xué)科的交叉）的簡(jiǎn)化，加之相關(guān)數(shù)據(jù)不完善，預(yù)測(cè)結(jié)果尤其到后期往往會(huì)背離實(shí)際情況，這就在一定程度上削弱了數(shù)學(xué)建模在突發(fā)公共衛(wèi)生領(lǐng)域的實(shí)際可操作性和實(shí)用性。

（三）普及推廣度不高

生存權(quán)作為人類(lèi)最基本的權(quán)力，是其他一切權(quán)力存在的基礎(chǔ)保障，而突發(fā)公共衛(wèi)生事件恰好與人民的生存權(quán)息息相關(guān)，因此對(duì)待公共衛(wèi)生事件需慎之又慎、謹(jǐn)之再謹(jǐn)。這便提高了對(duì)在突發(fā)公共衛(wèi)生事業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的人員的專(zhuān)業(yè)性水平的要求，使得這門(mén)科學(xué)僅為少數(shù)人精通掌握，也即是僅有少數(shù)人的專(zhuān)業(yè)性水平可以達(dá)到相關(guān)要求，可使用的人員資源較為緊缺。

（四）未引起衛(wèi)生領(lǐng)域應(yīng)用主體的高度重視

政府衛(wèi)生行政主管部門(mén)等使用主體層面應(yīng)用力度不足，或者在數(shù)學(xué)建模對(duì)公共衛(wèi)生大有可觀的作用方面重視與支持程度不足。只有了解制約因素，方能對(duì)癥下藥，破除阻擋其發(fā)揮作用的屏障，而后完成“建立適用模型，輔助政府決策”的根本目的。

三、多維引導(dǎo)政府及有關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的建議

針對(duì)上述現(xiàn)狀，現(xiàn)從三方面多維引導(dǎo)政府及有關(guān)機(jī)構(gòu)合理有效借助數(shù)學(xué)建模，指揮事業(yè)部署及做出應(yīng)對(duì)決策。第一，在立法層面，倡導(dǎo)支持推進(jìn)數(shù)學(xué)建模建設(shè)發(fā)展及有關(guān)方面國(guó)際交流與合作，對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)發(fā)展水平，提高模型的專(zhuān)業(yè)性、科學(xué)性、實(shí)際應(yīng)用性。對(duì)比世界范圍內(nèi)具有指導(dǎo)意義的應(yīng)用典例，明晰我國(guó)數(shù)學(xué)建模發(fā)展存在的不足，包括其科研團(tuán)隊(duì)、建模技術(shù)、數(shù)據(jù)采集等方面，以精進(jìn)我國(guó)數(shù)學(xué)建模發(fā)展水平。第二，培養(yǎng)本國(guó)專(zhuān)業(yè)人才，引進(jìn)國(guó)外優(yōu)秀人才，加緊數(shù)學(xué)建模與公共衛(wèi)生事業(yè)聯(lián)系的聯(lián)系，引導(dǎo)有關(guān)學(xué)者的研究側(cè)重方向。第三，加大應(yīng)用力度，積極利用SIR模型（Susceptible Infectious Recovered Model）、SEIR模型（Susceptible Exposed Infectious Recovered Model）、SEIS模型（Susceptible Exposed Infectious Susceptible Model）等模型預(yù)測(cè)流行病未來(lái)發(fā)展情況，通過(guò)概率對(duì)流行病的傳播進(jìn)行隨機(jī)描述，研究人員和公共衛(wèi)生官員由此設(shè)計(jì)公共預(yù)防及治療方案，有關(guān)人員應(yīng)學(xué)會(huì)如何借助數(shù)學(xué)建模應(yīng)對(duì)突發(fā)公共衛(wèi)生事件，從而以數(shù)據(jù)為出發(fā)點(diǎn)更好地考量現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，做出更優(yōu)質(zhì)的選擇和決策。

四、結(jié)語(yǔ)

倘若能夠在公共衛(wèi)生事件暴發(fā)之前準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)，并由政府、各級(jí)黨委和各事業(yè)單位做出及時(shí)恰當(dāng)?shù)膽?yīng)對(duì)措施，遏制危機(jī)迅速蔓延和發(fā)展，杜絕連鎖破壞效應(yīng)，必定能大幅減少國(guó)家人力、物力、財(cái)力的損失，防患于未然。由此，本文剖析了當(dāng)前數(shù)學(xué)建模的良好應(yīng)用前景，并揭示了隱藏著的亟待解決的數(shù)學(xué)建模發(fā)展、應(yīng)用、發(fā)揮作用方面的障礙。最后，通過(guò)多維引導(dǎo)相關(guān)機(jī)構(gòu)合理利用數(shù)模來(lái)創(chuàng)新突發(fā)公共衛(wèi)生事業(yè)的指揮與決策輔助系統(tǒng)，希望能在一定程度上協(xié)助政府更加高效地遏制突發(fā)衛(wèi)生事件的進(jìn)一步惡化發(fā)展。

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