首页> 学院新闻
贾建民教授在《自然》发表“新冠”研究论文 由人口流动预测疫情发展
发布时间:2020-04-29浏览次数:1967次

国际顶级期刊《自然》(Nature)伦敦时间4月29日在线发表我院贾建民教授作为通讯作者的研究论文《人口流动驱动新冠肺炎疫情在全国的时空分布》(Population Flow Drives Spatio-Temporal Distribution of COVID-19 in China)。该研究构建了“人口流动-风险源模型”,便于决策者在抗击新冠疫情时根据人口流动更有效地评估风险并分配有限的资源。

该方法与现有的流行病学模型的不同之处在于,它利用了有关人口流动的实际数据,例如可从移动电话数据或其他大数据来源,量化人的流动。仅凭人口流动就可以非常准确地预测新冠疫情爆发的时间,强度和地理分布。此外,通过实时跟踪人口流动,模型可以为决策者和流行病学家提供强大的工具,以尽早防控疫情并挽救生命。

在开发该模型时,研究团队使用全国范围内的手机地理位置数据跟踪了2020年1月1日至1月24日之间从武汉或者经过武汉市流出的约1150万人次。春运期间人口流动密集,人们通过武汉迁移至全国31个省和地区的296个县。研究人员将移动运营商提供的人口流量数据与各地新冠肺炎感染数以地市级为单位,在时间和地点上建立了关联,发现离开武汉的人群分布随着时间的推移越来越准确地预测了全国各地新冠疫情发展情况。他们建立了一个“人口流动-风险源模型”,该模型除了准确预测各地确诊病例还能监测疫情爆发初期有高传播率风险的地区。

“我们利用运营商掌握的海量手机用户位移数据,基于在疫情爆发前武汉输入到全国各地的人口流动数据,构建了‘人口流动-风险源模型’,来检测人们的流动性特征可以在多大程度上捕获传染病的时空传播规律。”贾建民教授介绍说,与大多数流行病学预测模型不同的是,这一模型是基于实际的人口流动来预测疫情的地域分布和传播趋势。对于新冠肺炎疫情,模型至少提前一周预测了全国范围内感染的病例情况和地理分布,因此这一方法可以用来监测和预警疫情的早期发展,其结果可用于预警各地的疫情风险大小,在疫情发展的早期为应急计划和相关决策提供依据。

研究人员通过把自武汉流入全国各地的人口数量分布作为各地疫情风险的相对基准。通过建立疫情发展的基准趋势风险模型(hazards model),用以判断哪些地区的实际疫情显著偏离了它们应该的发展趋势(90%置信区间),从而建立了疫情社区传播风险指数,用以监测各地疫情管控情况。有关部门的决策者可以利用这一风险指数在社区疫情爆发初期进行快速、准确的风险评估,以最大限度地控制疫情在社区的蔓延。他们的模型在疫情爆发的初期(1月29日)就预测到了温州存在较大的社区传播。


他们的研究显示武汉市及湖北省封城是非常正确的决策,及时截断了大量感染的疫情源,特别是武汉流入到湖北省内的人口数量是流入到全国其它地方的三倍。按照作者建立的多源风险模型评估,在武汉封城前湖北流出到全国各地的人口(数量是武汉流出的4倍)对这些地方后来的疫情发展没有显著影响,因此,武汉以外的湖北其它地区在封锁的时候还没有形成新的疫情源。另外,模型持续的高预测性来自于全国各地防控措施的有效性和协同一致,因此各地的疫情发展才会像模型预测一样按武汉流出人口比例来分配,而绝大部分的感染机会只能发生在家庭传播(83%)。总体上,该项研究显示,武汉以外的全国疫情数据具有高度的时空规律,是严格防控措施下的疫情结果。

研究人员指出,此模型可以应用于任何能准确捕捉人们流动的数据集,例如火车票或汽车通行费等数据,这意味着各国的政策制定者可以利用该模型来为遏制病毒传播做出努力。本文作者之一、耶鲁大学网络科学研究所所长克里斯˙塔基斯教授认为,“人口流动时会传播传染性疾病。通过准确地记录一段时间内的人口流动情况,我们可以预测传染病如何在地区间扩散,并在灾难性流行病爆发或再次爆发之前利用数据分析技术对其进行防控。”他在耶鲁大学的媒体报道中还强调,“这项研究采用完全独立的运营商人口流动数据完整的预测了中国(除武汉以外的地方)各地的确诊人数分布,这本身就清楚地揭示了疫情数据整体的真实性。”

据悉,贾建民教授领衔的科研团队春节以来已投入到国家自然科学基金委组织的有关新冠疫情政策研究中,在疫情爆发初期,利用人口流动数据,为各级政府部门提供了多个政策分析报告。

本文合著者包括:香港大学贾轼、国防科学技术大学吕欣、西南交通大学袁韵、湖南工商大学徐戈、耶鲁大学Nicholas A. Christakis。贾建民为本文通讯作者。

贾建民教授简介


贾建民

香港中文大学(深圳)校长讲座教授


贾建民教授现任香港中文大学(深圳)校长讲座教授,曾任香港中文大学商学院市场学系教授兼系主任、西南交通大学经济管理学院院长。贾建民教授担任过国家自然科学基金委管理科学部专家咨询委员会委员、全国MBA教育指导委员会委员、美国营销科学学会(MSI)学术董事、以及美国《Operations Research》杂志副主编等。2019年,因其在管理学领域做出的杰出贡献,贾建民教授荣获“复旦管理学杰出贡献奖”。