大數(shù)據(jù)下如何有效預(yù)防和應(yīng)對(duì)重大突發(fā)事件*

江蘇大學(xué)京江學(xué)院 邵曉燕，倪高菲，馮宇辰

一、引言

2019 年底到 2020 年初，新冠肺炎疫情在湖北武漢暴發(fā)，并迅速向全國火速蔓延開來。疫情來勢洶洶，黨中央、各級(jí)政府和全國人民共同奮戰(zhàn)，到三月底，這場傾舉國之力的疫情防控戰(zhàn)“疫”初見成效。在這個(gè)過程中，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等快速發(fā)展的新一代信息通信技術(shù)，與疫情期間國家治理的方方面面深度融合，成為科技戰(zhàn)“疫”的先鋒。大數(shù)據(jù)作為信息科技的基礎(chǔ)，具有體量巨大、數(shù)據(jù)種類多樣、處理速度快和價(jià)值密度低等鮮明特點(diǎn)，在疫情追蹤、溯源與預(yù)警、輔助醫(yī)療救治、助力資源合理配置及輔助決策中得到廣泛應(yīng)用，全面配合智慧戰(zhàn)“疫”。大數(shù)據(jù)是這次疫情防控的重要手段：（1）知人口流向，預(yù)判疫情傳播趨勢；（2）結(jié)合確診數(shù)據(jù)，驗(yàn)證政策效果；（3）預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，找到風(fēng)險(xiǎn)人群。

大數(shù)據(jù)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)在此次新冠肺炎疫情下的作用：

（一）信息的公開與監(jiān)測

在疫情暴發(fā)之初,浙江就通過大數(shù)據(jù)分析出,全省涉及湖北的旅居人數(shù)超過了30萬,預(yù)示著浙江將會(huì)有一定程度上的疫情人數(shù)增長。在大數(shù)據(jù)預(yù)警之下,浙江政府率先啟動(dòng)了重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件一級(jí)響應(yīng),為后續(xù)防疫工作的開展提供了充裕的時(shí)間。

（二）疫情防控

智能交通系統(tǒng)能夠?qū)囕v進(jìn)行快速檢索與分析,可對(duì)重點(diǎn)車輛進(jìn)行攔截報(bào)警,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)追蹤和行駛軌跡預(yù)測。人員追蹤系統(tǒng)可以追蹤新冠肺炎確診患者曾經(jīng)的出行乘車記錄、公共場所出入記錄以及接觸人群等,鎖定潛在病毒感染風(fēng)險(xiǎn)的人群,為防疫部門追蹤管理工作提供支持。在居民社區(qū)、辦公樓宇、學(xué)校等場所的所有通道,如出入口、樓道、電梯口、單元門等覆蓋熱感視覺行為監(jiān)控系統(tǒng)或測溫安檢門,實(shí)現(xiàn)全天候、無死角監(jiān)控。如有疫情發(fā)生,自動(dòng)報(bào)警、迅速封鎖,讓疫情控制在最小范圍內(nèi),構(gòu)筑疫情監(jiān)控與日常安防監(jiān)控相結(jié)合的安全體系。

（三）應(yīng)急物資的調(diào)度

京東承建湖北省應(yīng)急物資供應(yīng)鏈管理平臺(tái)將針對(duì)抗擊疫情所急需的防護(hù)服、口罩、護(hù)目鏡等物資的生產(chǎn)、庫存、調(diào)撥、分配過程,進(jìn)行全程可視追蹤以及高效集中管控。

二、模型搭建

（一）模型搭建過程

經(jīng)典SEIR模型將人群分為易感者（susceptible, S）、感染者（infected,I）、潛伏者（exposed, E）和康復(fù)人群（recovered, R )。模型假設(shè)人群中所有個(gè)體都有被感染的概率，當(dāng)被感染個(gè)體痊愈后，會(huì)產(chǎn)生抗體，或開始注射新冠疫苗情況，即康復(fù)人群R將不會(huì)再被感染。

假設(shè)初始易感人數(shù)為一千萬,初始感染10人，潛伏者為5人，那么我們的城市總?cè)藬?shù)為N（見表1）。

表1 各參變量含義

（二）實(shí)驗(yàn)結(jié)果

如圖1所示。

圖1 200天內(nèi)感染曲線的速率

（三）分析

在200天的模擬時(shí)間內(nèi)，有潛伏者上升的趨勢，增加了感染人數(shù)，可是在一部分的控制情況下，例如政策調(diào)控，大數(shù)據(jù)的融合調(diào)整下以及醫(yī)護(hù)人員的前線奮戰(zhàn)，感染者速率明顯下降，恢復(fù)者的速率上升。

三、根據(jù)傳染病模型提出防護(hù)措施

（一）減少外出的概率，盡量待在家

此時(shí)我們將傳染病模型中的感染接觸率降低，設(shè)置landa=0.3，則進(jìn)行仿真，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表右下方可以，在同樣的天數(shù)情況下，減少接觸，感染速率會(huì)下降（見圖2）。

圖2 減少接觸率的曲線速率圖

（二）進(jìn)行有效的防護(hù)措施，增加治愈率

此時(shí)我們將傳染病模型中的感染接觸率降低，設(shè)置recover=0.4，并增加天數(shù)500天，進(jìn)行仿真，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表曲線可以推測，有效的防護(hù)，可使治愈率增高（見圖3）。

圖3 有效的防護(hù)措施的曲線速率圖

四、結(jié)論

（一）圖表分析

基于各種防護(hù)措施的建立，收集了全國省內(nèi)現(xiàn)象嚴(yán)重的城市中從2020.01.26—2020.04.26的數(shù)據(jù)圖，可以從圖中很明顯地觀察到在2—14日左右，新增確診人數(shù)急劇下降，是防護(hù)措施建立的很及時(shí)并且有效地減少了感染疫情的人數(shù)，控制了傳染源（見圖4）。

圖4 疫情2020.01.24-2020.4.26感染變化統(tǒng)計(jì)圖

（二）總結(jié)

本文所研究的是基于SEIR模型此次新冠肺炎疫情的具體防控措施，結(jié)合模型的分析情況來看，類似于一般傳染病的三大主要防護(hù)措施：（1）切斷傳染源；（2）切斷傳播途徑；（3）保護(hù)易感人群。但是為了降低傳染的概率，采取嚴(yán)格的隔離防控措施是做好 COVID－19 疫情防控的有效途徑。而提高傳染病的痊愈率更是要依賴于研制新藥、研究抵抗疫苗，以及提高現(xiàn)有的醫(yī)療水平。不光靠國家政策的調(diào)控，前沿科技的醫(yī)療，還有最重要的是全國人民努力地配合。