Ученые спрогнозровали, как будет развиваться эпидемия коронавируса до конца локдауна в Украине

В Украине не будет резкого скачка суточного количества обнаруженных случаев коронавируса до конца января.

Об этом свидетельствуют данные исследования Института проблем математических машин и систем НАН Украины.

Прогноз развития эпидемии в Украине с использованием компартментной модели.

В таблице 2 приведены средние прогнозные результаты прогнозов для областей Украины на период до 18 и 25 января. Прогнозы не учитывают влияния изменения количества тестов, количества подозрений и изменения карантина. При вычислениях считалось, что репродуктивное число и коэффициент летальности остаются постоянными в течение прогностического периода. Репродуктивное число и коэффициент летальности исчислялись по алгоритму калибровки математической модели, а для прогнозного сценария использовались средние значения за последнюю неделю.

Для учета возможного изменения количества контактов во времени было дополнительно рассмотрены два сценария для каждой области: с постепенным увеличением уровня контактности на 25% и уменьшением на 25%. Изменение происходила постепенно в течение недели. В таблице 2 приведены прогнозные средние уровни обнаружения новых инфицированных в день и диапазон их значений на 18 и 25 января 2021. Приведены также оценку среднего за неделю значения репродуктивного числа для каждого региона, которое использовалось для вычисления прогноза.

Таблица 2. Прогнозные значения новых инфицированных в день для регионов Украины на 18.01.2021 и на 25.01.2021 г.. И текущая оценка репродуктивного числа

Согласно рассмотренным сценариям, регионами с наибольшей ожидаемой количеством инфицированных является Запорожская, Киевская, Одесская, Харьковская области и город Киев.

Для Украины в целом получим такие прогнозные числовые показатели:

• Репродуктивное число - 0.89 (среднее за последнюю неделю, имеет незначительную тенденцию к увеличению)
• Среднее количество новых инфекций за день на 18.01.21: [4448-6114] при среднем значении 5545.
• Среднее количество новых летальных случаев за день на 18.01.21: [87-145] при среднем значении 116.
• Среднее количество новых инфекций за день на 25.01.21: [2777-6494] при среднем значении 4663.
• Среднее количество новых летальных случаев за день на 25.01.21: [67-137] при среднем значении 102.

Рис.26. Изменение во времени репродуктивного числа согласно калибровкой математической модели SEIR-U

На рис.26 показано изменение во времени репродуктивного числа для Украины в целом, полученную в результате калибровки математической модели на статистических данных. Тонкими линиями показано оценки репродуктивного числа для разных областей. На данный момент средненедельным значение составило 0.89. При прогнозировании тенденция к изменению репродуктивного числа не учитывалась. Прогнозные сценарии исчислялись с постоянным средненедельным значением репродуктивного числа.

Рис.27. Прогнозные значения количества новых случаев для Украины с учетом недельной изменчивости. Точками обозначены данные наблюдений по состоянию на 14.12.2020 г.., Линией - модельные вычисления для периода калибровки (25.03-28.12) и для прогнозного периода

Таблица 3. Прогнозные значения количества новых случаев по результатам вычислений статистической моделью Prophet и компартментного моделью SEIR-U

Таблица 3 демонстрирует сравнение прогнозных значений количества новых случаев в период до 18 и 25 января, вычисленных с помощью двух независимых моделей - статистической модели Facebook Prophet и компартментного модели SEIR-U. Модель Prophet оказалась чувствительной к аномальным праздничных значений поэтому решено вычислить прогноз на одну неделю. Компартментного модель более устойчива к аномальным статистических значений том же оперирует с усредненных во времени данными. В то же время из-за этого модель SEIR-U не может описать наблюдаемую высокую недельный амплитуду колебаний. Следует отметить, что погрешность предсказаний значительно возрастает с увеличением интервала прогнозирования, поэтому к полученным результатам необходимо относиться осторожно.

Стоит напомнить, что врач-эпидемиолог, председатель ОО "Инфекционный контроль" Андрей Александрин рассказал, почему локдаун не будет иметь смысла в Украине.