Tarkempi katsaus raportoituihin koronaviruslukuihin näkökulmista

Analyysit tapausnumeroista suhteessa maiden kokoon

Vastuuvapauslauseke: Towards Data Science on Medium-julkaisu, joka perustuu pääasiassa tietotekniikan ja koneoppimisen tutkimukseen. Emme ole terveydenhuollon ammattilaisia ​​tai epidemiologeja, ja tämän artikkelin mielipiteitä ei pidä tulkita ammattimaisiksi neuvoiksi. Saat lisätietoja koronaviruspandemiasta napsauttamalla tätä.

Vain muutaman kuukauden kuluessa koronavirus (COVID-19) on levinnyt ympäri maailmaa, johtaen tosiasialliseen maailmanlaajuiseen pandemiaan. Monissa maissa ja alueilla vahvistetut tapaukset kasvavat edelleen eksponentiaalisesti. Päivittäin ilmoitettujen vahvistettujen tapauslukujen perusteella olen erittäin huolestunut siitä, kuinka virus vaikuttaa ihmisten elämään, markkinoihin ja maailmantalouteen. Kiinan Pekingistä lähtöisin oleva muisti vuoden 2003 SARS-puhkeamisesta on tuore. Olin kuitenkin hämmästynyt, kun sain tietää, että monet länsimaiset ihmiset ovat niin välinpitämättömiä COVID-19: n vakavuudelle: "Se on vain flunssa", "se vaikuttaa vain vanhoihin ihmisiin", "mediapropaganda", "lauman immuniteetti" ... Nuo suuret yleisön korkeudet pitävät minua yöllä.

Ehkä jotkut ihmiset eivät ole vaikuttuneita ilmoitetuista tapauksista ja ajattelevat, että suurin osa tartunnan saaneista tapauksista on kaukana toisella puolella maailmaa. Olen todella samaa mieltä siitä, että tarkastellaan näitä vahvistettuja tapausnumeroita abstraktina. Täällä tein joitain piirroksia laittaaksesi nämä numerot perspektiiviin.

Varoitukset: malli on vain yhtä hyvä kuin tietolähde. Kaikki vahvistetut COVID-19-tapaukset toimittaa Johns Hopkinsin yliopistotieteiden ja tekniikan keskus (JHU CSSE), joka on koonnut virallisesti ilmoitetut numerot WHO: lta ja hallituksilta ympäri maailmaa. Epäilemättä useimmista maista on ilmoitettu aliraportointeja, koska puuttuvat diagnostiset testit, hallitusten avoimuus ja ihmiset, jotka tietämättömyyden vuoksi eivät suorita testiä.

Kaikki alla olevat luvut perustuvat vahvistettuihin COVID-19-tapauksiin 15. maaliskuuta 2020 alkaen.

Alueelliset kumulatiiviset tapaukset

COVID-19-tapausten kumulatiivisesti vahvistetut maat / alueet

Monet visualisoinnit (kuten tämä) osoittavat vain maakohtaisia ​​tilastoja. Aluetason tontista voimme erottaa Kiinan eri maakunnat ja Yhdysvaltojen osavaltiot. Kun Hubei on saanut COVID-19: n keskuksen, melkein kaikkien muiden Kiinan provinssien ohella, on vähentynyt vahvistettujen tapausten määrä. Iran, Etelä-Korea, Italia ja monet Euroopan maat ylittivät monet Guangdongin, toiseksi eniten kärsineen Kiinan provinssin.

Sopiva eksponentiaalinen kasvu

Seuraavaksi tarkastellaan kuinka nopeasti COVID-19 levisi alueilla. Sovitin kumulatiiviset vahvistetut tapaukset eksponentiaalisella funktiolla, y = exp (a + bx). Täällä käytin tavallista vähiten neliötä (OLS) parametrien a ja b määrittämiseksi, kaltevuus b vastaa eksponentiaalikäyrän jyrkkyyttä.

Todellisuudessa melkein mikään ei seuraa eksponentiaalista kasvua loputtomiin. Tartuntataudin alkuperäinen puhkeaminen voidaan kuitenkin mallintaa eksponentiaalisella toiminnolla. Eri alueille sovitin vahvistettujen COVID-19-tapausten kumulatiivisen määrän tällä alkuperäisellä ajanjaksolla, joka määritettiin siten, että 50 tapausta oli vähintään 5-10 päivää. Lajittelemalla sovitetut rinnettä (b) eksponentiaalisista funktioista, löysin silmiinpistävän luettelon maista, joiden kasvuvauhti oli Hubeia suurempi 01.23. Seisokin ympärillä, mukaan lukien Iran, Suomi, Portugali, Italia, Etelä-Korea, Tanska, Slovenia ja Espanja. , joista monet kokevat eksponentiaalista kasvua nyt (15. maaliskuuta alkaen). Lisäksi New Yorkin osavaltio ja Washington Yhdysvalloissa sijoittuivat myös 15. ja 19. joukkoon nopeimmin leviäviä alueita maailmassa.

Nopeimmin leviävät alueet / maat. Selite osoittaa b eksponentiaalisessa funktiossa ja päivämääräjakson, jota käytetään kasvukäyrän sovittamiseen.

Kääntöpuolella voimme myös löytää alueita ja maita, joiden COVID-19 on levinnyt hitaimmin. Suosituimmat 20 ovat melkein yksinomaan Aasiassa, joista monet ovat syrjäisiä ja harvemmin asuttuja Kiinan provinsseja, kuten Ningxia, Sisä-Mongolia ja Xinjiang. Huomattakoon, että COVID-19-tapauksia on ollut Singaporessa ja Japanissa helmikuun puolivälin jälkeen, mutta levinnyt paljon hitaammin, luultavasti johtuen sosiaalisen etäisyyden varhaisesta ja tehokkaasta toteuttamisesta.

Hitaimmin leviävät alueet / maat.

Normalisoitu väestöön

Yksi tapa tartuttaa tartunnan saaneiden ihmisten lukumäärä on normalisoida se suhteessa alueen tai maan väestömäärään. Alla on piirretty 20 suosituinta aluetta / maata, joiden osuus väestöstä on suurin COVID-19-tartunnalla. San Marino, itämainen, ympäröimä mikrotila, sijoittui väestöluokan 1. sijalle COVID-19-tiheydessä. Myös muut matalan väestön maat, kuten Islanti, ovat kärjessä.

Normalisoi alueelle

Toinen tapa saada tartunnan saaneiden ihmisten lukumäärä järkeväksi on normalisoida alueen / maan pinta-alaa vasten, jotta voidaan johtaa tapausten tiheys maantieteellisesti. Jälleen San Marino on kärjessä listalla pienen alueen takia. Monet kaupungit ja kaupunkivaltiot ovat myös kärjessä: Macao, Singapore ja Washington DC.

Normalisoi sairaalan kapasiteettiin

Tehokkaampi tapa tarkastella COVID-19-tapausten lukumäärää näkökulmasta on mitata sen rasitus alueiden sairaaloille. Tämä voidaan tehdä normalisoimalla sairaalan kapasiteettia vastaan, joka mitataan arvioidulla sairaalasänkyjen määrällä.

Nykyiset COVID-19-tartunnan saaneet potilaat riittävät 72%: n sairaalavuoteista San Marinossa, jossa on vain yksi sairaala. Muita maita, joissa on erittäin korkea taakka, ovat Islanti, Iran, Italia ja Qatar, ja COVID-19-potilaat ottavat yli 10% sairaalavuoteista. Huomaa, että tämä olettaa parhaan mahdollisen tilanteen, jossa potilaat jakautuvat suhteessa sairaaloihin niin, että he eivät tulvi samaan sairaalaan.

Olisi myös otettava huomioon vuodepaikkojen määrä ICU: ssa ja käytettävissä olevien mekaanisten hengityslaitteiden lukumäärä, jotka ovat välttämättömiä potilaiden pelastamiseksi, joilla on vakavia oireita. American Hospital Associationin mukaan ICD-vuoteiden osuus on noin 5% kaikista Yhdysvaltain sairaalavuoteista. Jos kaikki potilaat tarvitsevat ICU-oleskelua, ~ 10% sairaalavuoteista tulee pelottavia ~ 200% ICU: n kapasiteettia.

Päivitetty sairaalataakka vahvistettujen tapausten perusteella 21. maaliskuuta asti

Pystyin arvioimaan Yhdysvaltojen osavaltioiden sairaalasängyt täältä saatujen tietojen perusteella. Kuten tontilla voidaan nähdä, San Marinossa vahvistetut tapaukset ovat jo ylittäneet sairaalavuoteiden määrän. Italian sairaalakuorma nousi ~ 23 prosenttiin. Kolme Yhdysvaltojen osavaltiota, New York, Washington ja New Jersey ovat myös 20 parhaan joukossa, ja 16%, 12% ja 4% kaikista sairaalavuoteista voi olla varmennettujen COVID-19 -tapausten yhteydessä, olettaen että kaikki vaativat sairaalahoitoa.

koodit:

https://github.com/wangz10/covid_19_analyses