پیشبینی و شبیه سازی پاندمی کووید ۱۹

گزارش شماره ۱۲ – ۱۹ خرداد ۱۳۹۹

کاری از سروش ستاره، رامین فاضل و سایر اعضای تیم شرکت لیوژن فارمد

ارزیابی پیشبینی قبلی

نظر به کم لطفی مردم و دولت در رعایت رفتار مسئولانه، متاسفانه پیک بزرگی در دو هفته اخیر به وقوع پیوست. همانطور که در گزارش شماره 11 اشاره شده بود، در مقطع حساس کنونی، رفتار مردم، دولت و آحاد جامعه اهمیت بسیار زیادی داشته و به همین علت در کنار مدلسازی ها، برخی شبیه سازی ها نیز انجام شد. نتایج شبیه سازی و آمار واقعی را در تصویر زیر می توانید مشاهده نمایید:

پیشبینی و شبیه سازی پاندمی کووید 19

پیشبینی کوتاه مدت؛ شیوع در ایران

بر اساس مدلسازی های انجام شده، بیشتر مدلسازی ها نشان دهنده اتمام پیک فعلی می باشند.

پیشبینی و شبیه سازی پاندمی کووید 19

تاکنون اطلاعات کامل و دقیقی از روند و الگوی شیوع بیماری، بر اساس پیشبینی های آماری و به کمک تکنیک های مدلسازی (در حوزه های یادگیری ماشین و یادگیری ژرف) ارائه دادیم. اما در مقطع حساس کنونی، تاثیر عواملی نظیر تردد حداقلی، در خانه ماندن، تعابیری از قرنطینه و سرعت رفع محدودیت ها بیش از هر زمان دیگری احساس شده و سرنوشت شیوع کووید 19 را در کشورمان ایران تعیین می کند، لازم است در پیشبینی های خود این عوامل را نیز در نظر بگیریم.

 

از این پس سعی خواهد شد تا بیشتر تمرکز بر روی آمار کشورمان باشد. به همین دلیل در گزارش های آتی شبیه سازی ها صرفا برای مبتلایان ایران انجام خواهد شد.

 

به همین منظور از یک روش شبیه سازی مشابه با دنیای واقعی استفاده کردیم. به این ترتیب روند شیوع بر اساس پارامتر های زیر و بر بستر سیمولیتیس در برنامه متلب شبیه سازی کردیم:

 

تعداد بیماران فعال: تقریبا 20 هزار بیمار

ضریب سرایت پایه: 1.25

طول دوره بیماری: 5 روز

درصد کشندگی: تقریبا 7 درصد

حداقل فاصله لازم برای سرایت: 1 متر

مدت زمان اعمال محدودیت های اجباری رفت و آمد: 25 روز (25 اسفند ماه 1398 الی 20 فروردین ماه 1399)

مدت زمان برداشتن پله پله محدودیت ها: 30 روز (25 فروردین ماه الی 25 اردیبهشت ماه)

درصد افراد ایزوله شده و در خانه مانده: 10 درصد کل جمعیت

پیشبینی و شبیه سازی پاندمی کووید 19

شبیه سازی

شبیه سازی زیر نشان دهنده شیوع در روز های اخیر می باشد.

بیماری از تاریخ 15 اسفند در ایران کاملا جدی محسوب می شود. علی رغم اعمال محدودیت تردد، یک پیک از تاریخ 3 فروردین ماه آغاز شده و در تاریخ 10 فروردین ماه با ابتلای 3186 نفر در روز، به وقوع می پیوندد. محدودیت ها از تاریخ 16 فروردین ماه و با بازگشایی ادارات دولتی، رفته رفته برداشته می شود و در نهایت در تاریخ 20 اردیبهشت ماه محدودیت ها به کمترین حد خود می رسد. به این ترتیب یک پیک دیگر در 60امین روز و در دهه سوم اردیبهشت ماه به وقوع می پیوندد. علی رغم وقوع این پیک، محدودیت ها به صورت کامل برداشته می شوند. نتایج شبیه سازی بعد از رفع کامل محدودیت ها و رعایت حداقلی حکایت از وقوع یک پیک دیگر می دهد.

به این ترتیب تا تاریخ 27 اردیبهشت ماه تقریبا 1 درصد از مردمی که مستعد ابتلا به بیماری هستند تا کنون آلوده شده اند و بیمار فعال محسوب می شوند

ادامه بیماری در چهار سناریوی زیر بررسی می شود:

بدون اعمال هیچگونه محدودیت؛ رعایت زیاد از سوی مردم

بدون اعمال هیچگونه محدودیت؛ رعایت کم از سوی مردم

رفع تدریجی محدودیت ها؛ رعایت زیاد از سوی مردم

رفع تدریجی محدودیت ها؛ رعایت کم از سوی مردم

چرا که با در نظر گرفتن وضعیت اجتماعی، اقتصادی، روانی و سایر فاکتورهای انسانی، ادامه یافتن محدودیت ها نه تنها ممکن نمی باشد، بلکه منطقی نیز بنظر نمی رسد.

پیشبینی و شبیه سازی پاندمی کووید 19

شبیه سازی: سناریو ها

سناریوی بدبینانه : هیچگونه محدودیت + عدم رعایت نکات بهداشتی از سوی مردم
بر اساس این سناریو در مدت زمان 18 ماه، 3 میلیون نفر به صورت تجمعی در ایران به این بیماری مبتلا خواهند شد که 200 هزار نفر جان خود را از دست می دهند.
این سناریو در صورت رفع ناگهانی محدودیت ها به صورت کامل و عدم رعایت نکات بهداشتی از سوی مردم رخ خواهد داد. بدیهی است که کرونا به طور کامل از میان ما نرفته و مبارزه با بیماری ادامه دارد.

پیشبینی و شبیه سازی پاندمی کووید 19

شبیه سازی: سناریو ها

سناریوی میانه رو: هیچگونه محدودیت + رعایت نکات بهداشتی از سوی مردم

بر اساس این سناریو بیماری رخ خواهد داد و به طور کلی 1 میلیون بیمار در ایران به کووید 19 مبتلا می شوند که از این 100 هزار نفر جان خود را از دست می دهند.
بر اساس این سناریو ضریب سرایت پایه به علت برداشتن ناگهانی محدودیت ها و سرعت عادی شدن شرایط، پیک دیگری در انتظار مبتلایان خواهد بود. اما احتمال وقوع این سناریو به مراتب کمتر از سناریوی بیشتر محتمل می باشد.

پیشبینی و شبیه سازی پاندمی کووید 19

شبیه سازی: سناریو ها
سناریوی بیشتر محتمل: رفع تدریجی محدودیت ها + عدم رعایت کامل نکات بهداشتی از سوی مردم

بر اساس این سناریو، بیماری تا اواخر خرداد ماه به پایان خواهد رسید و تا زمان پایان بیماری 200 هزار مورد ابتلا و 12 هزار و 500 مورد مرگ در ایران رخ خواهد داد.
در جریان این سناریو، مردم به طور کامل نکات بهداشتی را رعایت نمی کنند. شعاع انتقال 1 متر در نظر گرفته شده و ضریب سرایت پایه نیز برابر 1.25 در نظر گرفته شده است.
بر این اساس، ضریب سرایت پایه تا اوایل تیر ماه به پایان خواهد رسید و بعد از آن تاریخ افراد مبتلا افراد سالم را با احتمالی کمتر از 1 آلوده می کنند و به تعبیری بیماری تمام شده محسوب خواهد شد. ممکن است در آخر خرداد ماه نیز پیکی با 66 درصد توان پیک دوم مشاهده شود اما مدت زمان لحظه ای دارد وو به اندازه پیک فعلی نگران کننده نخواهد بود.

پیشبینی و شبیه سازی پاندمی کووید 19

جمع بندی سناریو ها؛ چه رخ می دهد؟

سناریوی بیشتر محتمل. بر اساس این سناریو، بیماری تا اواخر خرداد ماه به پایان خواهد رسید و تا زمان پایان بیماری 200 هزار مورد ابتلا و 12 هزار و 500 مورد مرگ در ایران رخ خواهد داد.
این سناریو در صورت رفع تدریجی محدودیت ها و عدم رعایت کامل نکات بهداشتی (میانه رو بودن جمعیت در این موضوع) رخ خواهد داد.

سناریوی خوشبینانه. این سناریو از این به بعد از اعتبار ساقط بوده و دیگر به وقوع نخواهد پیوست.

سناریوی میانه رو. بر اساس این سناریو در مدت زمان 6 ماه، پیک اصلی بیماری رخ خواهد داد و به طور کلی 1 میلیون بیمار در ایران به کووید 19 مبتلا می شوند که از این 100 هزار نفر جان خود را از دست می دهند.
این سناریو در صورت رفع سریع محدودیت ها و میانه رو بودن مردم در رعایت نکات بهداشتی رخ خواهد داد.

سناریوی بدبینانه. بر اساس این سناریو در مدت زمان 18 ماه، 3 میلیون نفر به صورت تجمعی در ایران به این بیماری مبتلا خواهند شد که 200 هزار نفر جان خود را از دست می دهند.
این سناریو در صورت رفع ناگهانی محدودیت ها به صورت کامل و عدم رعایت نکات بهداشتی از سوی مردم رخ خواهد داد.

چه باید کرد؟

تعداد مبتلایان جدید در روز 13 اردیبهشت ماه، یعنی تقریبا 5 هفته قبل، 806 نفر بوده است. و پیک بیماری که در صورت رعایت رفتار مسئولانه از سوی مردم، می توانست در 2102 بیمار به قله برسد و بیماری در 5 خرداد روند پایان خود را پیش بگیرد.
چه چیزی باعث می شود بیماری چنین شدتی بگیرد؟
سرعت بازگشایی و رفع محدودیت ها در 3 هفته اخیر (27 اردیبهشت ماه تا لحظه نگارش این گزارش، 19 خرداد) هیچ تغییری نداشته است و تنها عامل تاثیر گذار در شبیه سازی ها و رقم خوردن آمار کنونی، سرعت حرکت مردم، برخورد های موثر و رعایت پروتکل های فاصله گذاری اجتماعی بوده است.
موثرترین کاری که در وضعیت فعلی می توان انجام داد، رعایت پروتکل های بهداشتی، پرهیز از تردد های بی مورد و انجام فاصله گذاری اجتماعی می باشد. رعایت رفتار مسئولانه هیچ گاه به معنای تعطیلی کسب و کار ها نبوده و به هیچ عنوان در تعارض با اقتصاد نیست. بلکه به معنای به خرج دادن حداکثر حساسیت در حیطه اختیارات هر فرد می باشد.
امید است بیماری با داشتن یک انحراف 50 هزار بیماری از عدد پیشتر اعلام شده، در پایان خرداد ماه و طبق سناریوی بیشتر محتمل به پایان برسد.