北京新型冠状病毒感染的肺炎疫情趋势研究简报(六):2020年02月16日

  • 石耀霖院士研究团队
  • Created: 2020-02-16

摘要

我们在 2 月 12 日公布了第 5 号简报,但 2 月 13 日国家卫健委宣布了对新冠肺炎确诊包括临床确诊的新统计方法。 2 月 12 日新增确诊病人数目达到空前高值,全国确诊病人数日增 15152 人。 因此,我们不得不讨论一下我们原来的结论,并对新的问题: 春节后大规模返回人群流动是否会造成新的疫情高峰进行讨论。 目前模拟和预测工作尚在进行中,但初步结论是:

一、 疫情高峰已过,“ 淮海战役” 结束,但“ 敌人” 仍有半壁江山,“ 渡江战役” 不容有丝毫懈怠: 这个基本结论不变。

二、 尚未完成新的数据模拟和预测,但初步结论是疫情持续时间比简报( 5)估计增加约十天,疫情三月底前结束。 整个疫期染病人数将大幅度上升,累计染病人数全国将达到 120,000 人左右( 原估计 70,000 人) ,湖北累计感染总人数达到 100,000 人左右( 原估计 55,000 人) ,武汉市达到 60,000 人左右( 原估计 30,000 人) 。

三、 春节后返程人群大规模流动,只要合理掌控,不会造成新的发病高潮,过分强调返程可能会出现新的高峰,会影响国家层面的战略判断,损害国民经济。 我们欣慰的看到 2 月 14 日政府开展有序错峰返程工作的报道。

      实现上述估计是有前提条件的,一要维持目前严控措施、 不能懈怠,二要对春节后返回人流进行较好管理监控。

我们模拟的结果可以通俗的解释为,由于从感染、 到发病、 再到求诊和确诊,有一段时间滞后,我们基于排队论理论,对疫情发生以来,每日发病人数、 感染人数进行了估计。 进一步利用处理后的数据,开展流行病传播动力学的离散概率模型模拟研究,拟合确定过去分时段的传染率变化,并在一定程度上预测疫情发展趋势。 模拟表明,在全国严控措施下,每日新增确诊病人数目出现减小趋势时,每日新增病人发病的高峰已经度过。

虽然原来的统计方式,把一些应该确诊的病人,归入了疑似病人,在湖北省可能低估了 40~60%的发病人数。 例如武汉市 2 月 12 日 24 点,武汉累计确诊病人 32999 人,其中原来估计方法为 20635 人,新增门诊确认 12364 人,二者比率为 12364/20635 = 0.60) ,这一天增加的 12364 人,其实是以前两周左右累计漏报的总和,或者粗略地说 ,过去每日报告的数字,大约要乘上 1.6 倍,才是真正的确诊病人数。

好在我们看到,全国( 图一) 过去统计的每日新增确诊病人数目和疑似病人数目( 除 2 月 12 日数据需要以科学合理方式分摊到前面各天去,暂不讨论),均表现为 2 月 3-5 日来虽有起伏、总的趋势是持续降低。湖北(图二)也显示了 2 月 2-4 日来的相同趋势。 这表明发病峰值已经过去,世界和历史罕见的全国十几亿人有组织的防控行动取得了成果。

图一、 全国每日新增新冠肺炎确诊( 蓝线) 和疑似( 红线) 病人人数统计

图二、 湖北每日新增新冠肺炎确诊( 蓝线) 和疑似( 红线) 病人人数统计

我们尚未完成对新的数据解释和模拟研究。 但图三的初步结果也可以看出,2 月 3-5 日,湖北省度过了每日新增发病人数的高峰。

图三、 湖北每日新增新冠肺炎人数图。 蓝线是基于新公布的每日确诊病人实际数据通过数学方法估算的结果,红线是基于蓝线模拟疫期内传染率随时间变化,依据这种传染率模型拟合和预测的初步结果。

虽然新的数据对高峰出现的时间判断影响不大,但对简报( 5) 关于疫期长短有一定影响。原来的武汉市模型中每日发病人数到达峰值也不过 1800 人左右,现在的湖北省初步模型峰值估计可达 5000 多人。 疫期可能延长 10 天时间。 对整个疫期累计患病总人数有非常大的影响( 而不是简单乘以 1.6 倍) 。

对于累计患病总人数会激增的道理如图四:简报 5 的武汉市老模型用蓝色代表,考虑新确诊数据的湖北省模型用红色代表,彩色部分的面积代表了总的感染人数。 两个模型起始与峰值日期大体相同,新模型预测的疫情持续时间比老模型略有增长,但累计病人数目会大幅度增长。

图四、原来武汉疫情发展模型和修订确诊病人数目后的新湖北模型的差异示意图。 蓝色为原来模型,红色为使用新数据预期的模型,两个模型面积之差代表老模型和基于新数据预测的疫期感染全部人数的差值。

因此我们新的初步估计是,湖北疫情发病人数将在三月中旬结束,在门诊表现有所滞后,三月底前可以结束。 估计全国累计感染人数将达到 120,000 人左右 ( 原估计 70,000 人),湖北累计感染总人数达到 100,000 人左右 ( 原估计 55,000人) ,武汉市达到 60,000 人左右( 原估计 30,000 人) 。 当然实现这估计是有条件的,一是要维持目前严控措施、 不能懈怠,二是要对春节后返回人流进行较周到细致的管理监控。

对于返程春运我们有些情况要介绍一下:首先图五对湖北疫期发展过程做了简要示意描述。 一些重要的时间节点按 A、 B、 C、 D 顺序列出。 虽然武汉封城前统计数字为每天确诊病人数为 100 多人,根据我们对报告数字的处理,估计那时可以被确诊的人数应该已经达到了 400 多人,有 200 多人或者未能就诊、 或者未能确诊。

图五、 疫情发展过程中,每日新感染人数目、 每日发病病人数目和每日确诊病人数目的曲线示意图。 A 到 G 显示疫情发展中一些重要的节点。

图六显示为什么回程春运不大可能造成疫情的大规模反弹。因为疫情发展期,已确诊的病人只是冰山一角,已经感染未发病的潜伏期病人,已发病未就诊、或未确诊的病人,他们人数远大于已确诊的病人数目。 图六( 左边红框) 显示武汉仅封城前 5 天,虽然当时统计每日确诊人数仅 100 多人,但已经有大约累计接近 10000 人被感染而尚未发病,约 3300 人已经发病,但还没有被确诊。 整个湖北在武汉封城前累计被感染人数估计超过三万人,按武汉离开与留守人口比率约为 5/8 考虑,及按离城人口中有 30% 流向湖北以外全国各地计算,约有6000 多个患者或潜伏患者流往全国各地。 这与目前国内其他城市发病情况大体吻合,也佐证了我们利用排队论 Erlang 分布对不规整原始数据进行矫正处理的可信性。

反之,在目前的推测模型中,疫情已经进入下降期,现在虽然湖北每天确诊病人数仍停留在 3000 人左右的高水平,但此前五天被感染未发病人数可能只有不到 4000 人,显著低于武汉封城前的局势( 图六右边红框) 。 而且这些人绝大多数已经不会像一月份以前那样随意流动,处于管控之下。 至于湖北外其他省市被感染者数字就更低了。 这些定量数据,再一次支持了我们在上两次简报中提到的,应该对不同地区分类管理,分批次稀释返程人群密度,在谨慎科学管理下,开展返程运作。 我们作为外行人的的疫情研究团队已经解散,但应该有人进行类似的追踪和模拟计算,以提供不同时间感染者、 发病者的定量估计,为采取什么措施提供参考依据。

 

图六、 示意说明疫情严控前春运时病人和潜伏期病人数目非常多,远超过当时确诊人数,而且人们对他们缺少了解和管控。 现在春运返程时病人数目和潜伏病人数目已经减少,而且大多数已经处于管控之下,因此旅行传染的危险性大大低于春运开始的时候。

总之,与第 5 号简报比较,我们仍然认为,疫情高峰已过,十几亿人民在中央领导下二十天的艰苦卓绝的奋斗,迎来“ 淮海战役” 的胜利结束,但“ 敌人”仍有半壁江山,“ 渡江战役” 不容有丝毫懈怠。 变化了的是,原来以为要渡过的是枯水季节的长江,现在突然有侦察参谋说,是一条汛期的长江。 不管怎样,人们仍会“ 宜将剩勇追穷寇” ,夺取抗击新冠肺炎的全面胜利。

( 已经宣布解散的) 石耀霖院士研究团队

( 石耀霖、 程惠红、 黄禄渊、 任天翔)