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鐘南山院士團(tuán)隊(duì)在《胸部疾病雜志》期刊發(fā)文，利用機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測重點(diǎn)省份及全國的新冠疫情發(fā)展。研究認(rèn)為：
疫情在二月底已達(dá)到峰值，到四月底將趨于平緩；
如果推遲5天采取封城等干預(yù)措施，中國大陸地區(qū)的感染規(guī)模將達(dá)到目前的3倍；
如果提前5天采取措施，感染規(guī)模將是目前的三分之一；
若逐漸放開對湖北省的限制，將導(dǎo)致當(dāng)?shù)卦谌轮醒霈F(xiàn)第二個峰值。
近日，國家衛(wèi)健委高級別專家組組長、中國工程院院士鐘南山領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在《胸部疾病雜志》（Journal of Thoracic Disease）發(fā)表研究，用機(jī)器學(xué)習(xí)方法對 2019 冠狀病毒?。–OVID-19）疫情流行曲線進(jìn)行了預(yù)測，認(rèn)為疫情在二月底已達(dá)到峰值，到四月底將趨于平緩。研究團(tuán)隊(duì)還預(yù)測，如果推遲五天采取封城等干預(yù)措施，中國大陸地區(qū)的感染規(guī)模將達(dá)到目前的 3 倍。此外，解除對湖北省的封鎖將導(dǎo)致當(dāng)?shù)卦谌轮醒霈F(xiàn)第二個峰值，并使疫情持續(xù)到四月底，因此團(tuán)隊(duì)建議繼續(xù)采取有力措施進(jìn)行防控。
《胸部疾病雜志》是一份國際化的同行評審開放獲取期刊，由呼吸系統(tǒng)疾病國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣州呼吸系統(tǒng)疾病研究所（GIRH）、廣州醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)學(xué)會（STM）主辦，現(xiàn)任主編為鐘南山院士。
模型設(shè)計和研究方法
這項(xiàng)研究主要使用了 SEIR 模型。模型全稱易感-暴露-感染-移除（Susceptible-Exposed-Infectious-Removed），也就是將人群分為這四個可能狀態(tài)，通過計算人群如何在四種狀態(tài)之間切換，判斷疫情流行規(guī)律。
為了控制疫情蔓延，從 1 月 23 日起，中國采取了史無前例的干預(yù)措施，包括封城、延長春節(jié)假期、嚴(yán)格限制出行和人群聚集、關(guān)閉公共場所和進(jìn)行體溫檢測。研究假設(shè)在 1 月 23 日前每個人每天接觸的到的人數(shù)為 15 人，1 月 23 日后這個數(shù)字下降到 3 人，3 月 1 日后又上升到 10 人（假設(shè)復(fù)工后仍然采取一定的控制措施）。參考其他文獻(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)在模型中設(shè)定新冠肺炎潛伏期為 7 天，病死率為 3%。
在這些前提下，研究團(tuán)隊(duì)對湖北、廣東和浙江三個省份以及全國整體的疫情發(fā)展進(jìn)行了預(yù)測。此外，研究還使用 2003 年嚴(yán)重急性呼吸綜合征（SARS）暴發(fā)時的數(shù)據(jù)，對長短期記憶模型（LSTM）進(jìn)行訓(xùn)練，預(yù)測全國疫情趨勢。
各省份疫情預(yù)測
研究團(tuán)隊(duì)預(yù)測，如果繼續(xù)采取目前的干預(yù)措施，湖北省內(nèi)疫情在 2 月 20 日已達(dá)到峰值，當(dāng)時現(xiàn)存確診病例預(yù)測值為 42 792 例；疫情在四月底基本結(jié)束，累計確診病例最終達(dá)到 59 578 例。（衛(wèi)健委通報顯示，2 月 20 日湖北省現(xiàn)存確診病例實(shí)際值為 48 730 例。）
論文還指出：“如果沒有及時采取干預(yù)措施（即推遲 5 天），2 月 25 日時（湖北?。└腥緮?shù)將達(dá)到 115 061 例的峰值，總感染人數(shù)將達(dá)到 167 598 人。而如果提前五天采取干預(yù)措施，感染數(shù)將在 2 月 15 日達(dá)到峰值，總感染人數(shù)不會超過 25 000 人?！?/p>
受人口流動規(guī)律影響，在全國范圍內(nèi)，廣東和浙江累計感染人數(shù)長期在第二名、第三名徘徊。研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)鐵路、航空和道路交通數(shù)據(jù)，計算出各省份每天輸入和輸出的遷移系數(shù)（migration index）。
1 月 1 日到 2 月7 日的遷移系數(shù)。圖中紅色代表湖北，綠色代表廣東，藍(lán)色代表浙江；實(shí)線代表輸入，虛線代表輸出。可以看出，強(qiáng)有力的干預(yù)措施使得流入廣東和浙江的人群數(shù)量在 1 月 23 日之后大幅減少，并保持在低水平。
研究預(yù)測這兩個省份的疫情在 2 月 20 日已達(dá)到峰值，當(dāng)時確診患者數(shù)量預(yù)測值分別為 1202 例和 1172 例；疫情預(yù)計在四月中旬結(jié)束，患者總數(shù)分別為 1511 例和 1491 例。如果推遲 5 天采取干預(yù)，兩個省份的疫情將分別在 2 月 26 日和 25 日達(dá)到峰值，每個省份感染人數(shù)總計將達(dá)到 10 061 例；而如果提前 5 天采取措施，在這兩個省份“疫情將得到有效的抑制”。
全國疫情預(yù)測
按照目前的干預(yù)措施，研究團(tuán)隊(duì)預(yù)測疫情在 2 月 28 日到達(dá)峰值，此時現(xiàn)存確診預(yù)測值為 59 764 例，最終總感染人數(shù)將達(dá)到 122 122 例。（衛(wèi)健委通報顯示，28 日實(shí)際現(xiàn)存確診為 37 414 例。）
如果推遲 5 天采取干預(yù)措施，研究團(tuán)隊(duì)預(yù)測疫情將在 3 月 4 日到達(dá)峰值，當(dāng)日現(xiàn)存確診 173 372 例，到四月底感染人數(shù)總計高達(dá) 351 874 例；如果提早 5 天采取干預(yù)措施，全國感染人數(shù)將為 40 991 例。
SEIR 模型預(yù)測的全國現(xiàn)存感染人數(shù)，包括 1 月 23 日采取干預(yù)措施的情況（藍(lán)色）、推遲 5 天采取措施的情況（灰色）和提前 5 天采取干預(yù)措施的情況（紅色）。實(shí)際的確診人數(shù)用空心點(diǎn)標(biāo)出。
研究團(tuán)隊(duì)也對此前同行提出的幾個模型進(jìn)行了回顧。此前有研究預(yù)測，即使武漢封城，中國其他城市也會出現(xiàn)大規(guī)模疫情暴發(fā)。針對廣東和浙江這兩個人口流動大省的分析表明，這種情況并未發(fā)生。研究團(tuán)隊(duì)總結(jié)，本次研究的模型預(yù)測結(jié)果符合疫情的實(shí)際發(fā)展趨勢。
研究還認(rèn)為，逐漸放開對湖北的限制導(dǎo)致新一批易感人群流入，即節(jié)后從其他地區(qū)返回湖北工作的人群，使當(dāng)?shù)?3 月 11 日再出現(xiàn)一個小高峰，不過當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的一些防控措施有助于減少返程高峰的影響。
本次模型計算中設(shè)定新冠肺炎潛伏期為 7 天，而有文獻(xiàn)顯示潛伏期中位數(shù)為 3 天。研究團(tuán)隊(duì)使用不同的潛伏期對模型進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)更短的潛伏期將加快峰值的到來，但是對感染規(guī)模沒有顯著影響。
關(guān)于這次研究的局限，研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為依靠核酸檢測得出的疫情曲線很可能低于真實(shí)數(shù)值，只有采集足夠的血清學(xué)數(shù)據(jù)才能了解真實(shí)的發(fā)病率。研究團(tuán)隊(duì)也沒有考慮實(shí)驗(yàn)室檢測能力，盡管這個因素可能限制了確診的數(shù)量。最后，研究也沒有考慮季節(jié)的影響。研究團(tuán)隊(duì)指出，有觀點(diǎn)認(rèn)為在非典流行時期，氣溫變化對疫情發(fā)展造成了重要的影響；如果這一規(guī)律也適用于 COVID-19，那么廣東的疫情將比浙江和湖北更早結(jié)束。
