текст
Математическое моделирование позволит найти баланс между здоровьем и экономикой во время пандемии
Способную это сделать модель на этой неделе представили американские исследователи.
Угроза пандемии COVID-19 долгое время оставалась под вопросом, но когда её серьёзность перестала быть чем-то гипотетическим большинство стран мира были вынуждены перейти к разным формам карантина. В России такие меры проявились в форме режима самоизоляции.
Уже к лету этого года стало понятно, что пандемия может продолжаться намного дольше, чем считалось, и тогда перед миром встал выбор: спасти здоровье людей ценой экономики, или попробовать найти в этой ситуации какой-то компромисс, которым стали послабления ограничений, введённые в некоторых частях мира, в том числе и в нашей стране.
Но баланс между здоровьем и экономикой оказался довольно хрупок, что стало очевидно уже ближе к осени, когда рост количества заражений резко увеличился. Безусловно, представленное выше описание является крайне схематичным, но поднимает вполне реальный вопрос: как найти баланс между экономикой и здоровьем населения в эпоху глобальной пандемии?
Возможное решение этой проблемы может скрываться в математическом моделировании. По крайней мере, об этом говорит новое междисциплинарное исследование лаборатории Арье Нехораи, профессора электротехники из Вашингтонского университета в Сент-Луисе.
Исследовательская группа из Америки, в чей состав также вошёл бизнес-экономист и кандидат наук Давид Шварцман и кандидат наук в области биомедицинской инженерии Ури Голдштейн, разработала первую в своём роде математическую модель, способную определить оптимальный баланс между экономической стабильностью и здоровьем населения в условиях пандемии COVID-19. Результаты работы учёных опубликовал научный журнал PLOS One.
«Мы разработали прогностическую модель для COVID-19, которая впервые учитывает его взаимосвязанное влияние как на экономические, так и на медицинские результаты для различных карантинных политик», – рассказал один из авторов исследования Арье Нехораи. - «Вы можете иметь оптимальную карантинную политику, которая минимизирует влияние как на здоровье, так и на экономику.»
Созданный в ходе исследования метод прогноза представил собой расширенную версию модели SEIR, представляющей собой, в свою очередь, широко используемый математический инструмент для прогнозирования распространения инфекций. Эта динамическая модель позволяет перемещать людей между влияющими друг на друга группами, известными как камеры.
В своей основе обе модели – оригинальная и доработанная – делят людей на четыре группы: восприимчивые к заражению, контактные, заражённые и выздоровевшие. В качестве новшества в этой традиционной модели команда Нехораи включила также заражённых, но бессимптомных людей, принимая во внимание самое современное понимание того, как передача может работать по-разному между ними, а также как их поведение может отличаться от поведения людей с симптомами.
В модель были также включены такие данные, как деление людей по возрастным группам и производительности труда, а также динамический уровень смертности, учитывающий усиление медицины в борьбе с COVID-19, и поэтому уменьшающийся. Используя составленную схему, исследователи рассмотрели три возможных сценария развития пандемии до появления вакцины, длительностью в 76 недель.
В одном из случаев строгие меры изоляции действовали на протяжении всей пандемии. Во втором варианте развития событий меры изоляции резко ослаблялись на фоне сглаживания кривой заражения. В третьем случае меры изоляции снимались постепенно, с учётом снижения частоты появления новых пациентов с коронавирусом.
Как результат, в модели учёных в первом сценарии в США происходило 235 724 смерти, а экономика страны сокращалась на 34 процента. В ситуации с резким ослаблением ограничений потери региона составили 525 558 погибших и 32.2 процента экономики. В третьем же случае, признанном наиболее оптимальным, страна теряла 262 917 человек, с сокращением экономики на 29.8 процентов.
В выводах к своей работе исследователи отметили, что особое влияние на динамику развития болезни оказывает то, как люди соблюдают меры предосторожности против заражения: носят маски, учитывают принципы социального дистанцирования, редко посещают общественные места и моют руки.
Фото: ThisisEngineering RAEng
Наука
Илья Склюев
Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
Беспилотный и бескабинный электрогрузовик «КАМАЗ» прошёл первые испытания в реальных условиях
В России разработали новую эффективную эко-технологию сотовой подземной разработки
