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大数据下的疫情透视

历史之瞳 2020-08-01

前言

  随着疫情发展,各方数据涌现。

  友情提醒,本文谈的是医学、统计学、社会学和逻辑,不是个例。

  一家之言,欢迎讨论。



  

~1~

病毒的对比

  看到COVID-19病毒的全球感染数达到1600万,反而感觉安全了。为什么?有不少已经被吓得半死的人惊恐地问。下面以其它病毒作参照,分析一下COVID-19的危险性。

  首先对比COVID-19和肝炎病毒。

  2019年世界卫生组织(WHO)的统计数据显示,全球有3.25亿乙肝和丙肝病毒感染者。

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  无论死亡人数,还是死亡率,肝炎病毒的危险性都远远高于现在的COVID-19,而且这是在有乙肝疫苗的情况下,数据还这么惨。但是这么多年了,地球从来没有为肝炎病毒大动干戈。

  然后对比COVID-19和流感病毒。

  根据美国CDC近十年的流感数据均值,美国每年近3000万人感染各种类型的流感,住院44万,死亡3.6万。

  美国人口约3.3亿,假设全世界都是美国的健康和医疗服务水平,按照美国CDC的统计标准,作个简单估算。全球70亿人每年大约有6.3亿人感染各种类型的流感,死亡76万左右。

大数据下的疫情透视

  众所周知,COVID-19病毒感染的人,大部分都能自愈,那么所谓的“感染数”就只取决于检测能力和检测准确性了,实际感染人数会远远高于医疗机构的确诊数。

  目前检测确诊感染达1600万,意味着地球上实际感染过病毒的人群以亿计。7月上旬,斯坦福大学著名流行病学教授John Ioannidis接受采访时称,根据抗体研究估算出感染人数大约有1.5-3亿。

  随着疫情数据的丰富,病毒的轮廓越来越清晰。人类历史上,有二种大规模减少人口的危机,一个是瘟疫,一个是战争。越是严重的疫情,锐减的人口数量越多。所以,理解疫情的关键,是年度死亡总数(或总人口死亡率)。




~2~

年度死亡数

  不知死,焉知生。

  年度死亡数(率),既可以用不同国家的横向数据对比,也可以用同一国家的历史数据对比。

  先对比瑞典和美国各州的死亡率。

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  瑞典这几个月并未实施禁足令,每百万人口死亡数为549。美国各州的防疫政策是地方权限,联邦无权干涉州权。简单来说,红州的做法接近德国,蓝州的做法接近意大利。禁足隔离的纽约州和新泽西州,每百万人死亡数分别为1669和1763,远远超过无为而治的瑞典。


  接着对比欧洲不同国家的死亡数。

大数据下的疫情透视

  上图是英国东安格利亚大学的地质学家和化学家保罗·丹尼斯(Paul Dennis)教授对西班牙、英国、瑞典的疫情死亡数据的比较,呈现了几乎相同的疫情曲线。

  丹尼斯教授认为,虽然欧洲各国采取了不同的应对策略,南欧封闭、英德动态、瑞典放松,但COVID-19似乎在上述爆发地区都遵循Gompertz曲线,不同的社交距离和封锁规定,对疫情导致的死亡数没有实质性影响。

  看下具体国家的情况。




~3~

硬核的瑞典

  前面文章中,根据英美国家一贯的硬核作风,我认为是英美首先走出疫情。在此,我要承认,这个判断错了。从数据来看,最先走出疫情的,应该是这个北欧国家----瑞典。

  从头到尾,瑞典都保持了社会的开放,简称“不检测、不隔离、不收治”的三不政策,为此,瑞典曾受到WHO的批评,但后来瑞典又受到了WHO的表扬。来看一下瑞典疫情的三个数字。


  截止7月26日的确诊感染数

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  感染总数在增加,而新增感染数在下降,接近高斯曲线的拐点。


  下图中,天蓝色的曲线代表治愈数

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  瑞典的治愈数从5月初就没有更新,我猜想瑞典人对治愈的说法有不同意见。病毒感染,如果没有疫苗防护,除了用药辅助支持,本质上是靠免疫力抗过去的,是自愈还是治愈,很难判断。


  下图是关键的新增死亡人数

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  瑞典的新增死亡数从4月中旬持续下降,到了7月26日,瑞典新增死亡为0。特意去查了瑞典新增死亡的最新数据,7月27日0例,7月28日3例。

  对此,瑞典的Soo Aleman博士2020年7月10日这么解释:

  现在瑞典医院的ICU空床位越来越多,同时海滩上人满为患,人们并没有遵守社交距离的规定。

  很多人检测发现抗体呈阴性,但有强烈的T细胞反应,这意味着他们已经感染病毒,并产生了一定的免疫力。

  这唯一合理的解释是,瑞典实际上正在接近群体免疫。对于防疫的全面评估,需要在一两年后,观察整个时期的死亡率。

  在Aleman博士看来,瑞典的疫情已经结束。




~4~

调整的英国

  英国金毛原来是搞群体免疫,后来没有顶住群众压力,在3月23日实施LOCK DOWN。

  2020年7月9日,英国约翰·李博士翻查了英国国家统计局(Office for National Statistics,UK)过去27年的死亡数据,今年的死亡人数排第八。


  下图是COVID-19疫情期间,英格兰威尔士在不同年度的死亡数字对比

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  图中,上面的三根斜线,黑线是1999-2000年度的总死亡人数,中间的黄线是2017-2018年度的总死亡人数,绿线是2019-2020COVID-19疫情年度的总死亡人数,三者未见明显差异。

  下面的四根线,黑线是2017-2018年度65岁以下的死亡人数,蓝线是2019-2020年度65岁以下的死亡人数,黄线是2019-2020年度流感和呼吸系统疾病的死亡人数,红线是2019-2020年度Covid-19的死亡人数。本次疫情的死亡人数曲线低于2017-2018年度、2019-2020年度65岁以下的死亡人数曲线。


  有位叫Hector Drummond的作家更生猛,他把大不列颠1900-2020间一百多年的死亡率绘制成图。

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  横坐标是年,从1900-2020,纵坐标是每千人死亡人数,结果让人大吃一惊:前面的二个高峰,是一战和二战,2020年的死亡率处于一百多年来和平年代的低谷。

  而且,2020年的总人口死亡率,分子(死亡人数)是按照(近五年平均死亡人数+新冠死亡人数)估算出来,实际上应该更低。

  COVID-19横行,但英国的死亡数未见异常。




~5~

混乱的美国

  看明白美国的疫情数据,就象智力测试。思考力不足,就容易陷入迷雾中。可参考前文 

  下图是美国快速增长的感染数

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  前文一再说明,在病毒大范围传播的情况下,感染数字已经毫无意义。测得越多、检测准确率越高,感染数就多,反之感染数就少......


  下图是美国的周死亡数曲线

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  二张图的对比很直观。一方面是病毒感染数持续上涨,说明美国进行了疯狂的大范围测试,一方面是感染死亡数在4月见顶后的快速下降,说明疫情在走向尾声。  


  今年和历史的死亡率对比

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  上图显示了美国一百多年来的人口死亡率,COVID-19疫情爆发后的人口死亡率,依然保持了一百多年来的低位。让我们把最近几年放大了看下。


  下图是美国近三年来的每周死亡人数曲线

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  图中有二个尖峰突起,前面2018年的突起是流感导致了6.1万人死亡。而后面2020年4-6月份的尖峰突起,是本次COVID-19疫情期间的死亡数。

  CDC承认,总死亡人数除了COVID-19病毒感染外,还有其它原因。经过数据修正,CDC估计有2-5万人的额外死亡,并非由COVID-19引发,而是由心脏疾病等其它原因导致,这形成了虚线上的尖突。

  有社会学家分析发现,疫情恐慌和封锁隔离的巨大压力,使得病人不敢就医,引发了可能多达30%的额外死亡。例如,疫情期间心脏病和中风的治疗比往年减少了60%,很多病人死在家中。

  让人惊讶的是,尖峰后的每周死亡数近乎垂直下坠的形态,使得今年美国总死亡人数并没有超过往年。


  下图是美国近年来的出生和死亡数据

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  美国在COVID-19疫情期间的4个月(3-6月)中的死亡人数为66.89万人,月均16.72万人。而根据2017年人口统计,美国全年死亡281万人,月均死亡数约23万人。

  COVID-19肆虐美国的总死亡人数不升反降。





综述

  下面是关于疫情的一些事实:

  感染者普遍无症状。超过80%的COVID-19检测阳性者呈现无症状或轻症。即使在70-79岁的感染者中,大约60%的人仍然无症状或轻症。

  社会死亡率无异常。意大利、德国的感染死者中位数年龄超过80岁,瑞典达86岁。不同年龄段感染COVID-19病毒死亡的风险,与社会的正常死亡率基本吻合。

  封锁策略需要反思。没有社交封锁的国家,如瑞典、日本、韩国和白俄罗斯等地,并未出现更严重的死亡。

  疫苗的安全性问题。这是个被很多人忽视的问题,特别是匆匆上马的新疫苗。1976年美国的猪流感疫苗丑闻,就是一个美国官僚系统、大医药公司和学术界相勾结的恶果。


  现在越来越多的统计数据,证实了2013年诺贝尔奖获得者、斯坦福大学结构生物学系教授迈克尔·莱维特(Michael Levitt)的假设:当COVID-19病毒感染了15-20%的人口时,病毒就会消声匿迹。短期内尽量减少死亡只是推迟了不可避免的事情,从长远来看全社会付出更多代价。

  下图是瑞典在疫情期间的周死亡数据。

  蓝线是斯德哥尔摩的死亡数,黄线是瑞典的其它地区的死亡数。斯德哥尔摩从来没有采取封闭的隔离措施,初期COVID-19病毒横扫,75%的死亡发生在养老机构(这使得瑞典的中位死亡年龄达到了86岁)。其它地区采取了一些隔离措施,但整体死亡率最后高于斯德哥尔摩。主要区别在于,斯德哥尔摩只出现了一次死亡高峰后数据就掉头向下,而其他地区则出现了持续的疫情和死亡高峰。

  瑞典和德国的最新研究发现,COVID-19无症状或轻症感染者通常用T细胞中和病毒,而不需要产生抗体。而根据流行病学调查,81%人以前和冠状病毒接触过,已经具有交叉反应性T细胞,所以很多人对新型冠状病毒有一定的免疫力。

  这从理论上验证了莱维特的看法:由于大多数人曾经接触冠状病毒(即普通感冒病毒),他们很可能已经对新型冠状病毒具有某种细胞背景免疫力,所以全社会并不需要达到60%以上的感染获得群体免疫。

  全球感染数据同样提供了支持。

  一方面的感染数字的持续快速增加,一方面是死亡数字在4月到达顶峰后的平稳下行。


  回顾本次疫情,正如英国约翰·李博士所感叹:“人类历史上,像COVID-19这样的病毒的传播并不新奇,新奇的是我们的反应。”

  这么一个广泛传播的、大多数自愈的、攻击低免疫力群体(主要是有基础疾病的老年人)的、并未造成人口数量异常波动的病毒,是怎么让整个世界都停滞不前的呢?


主要参考网站
https://www.gov.uk/coronavirus
https://www.ons.gov.uk/peoplepopulationandcommunity
https://www.worldometers.info/coronavirus
https://www.cdc.gov/nchs/nvss/vsrr/covid19


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