8月死亡6萬:揭祕特美國抗疫的神祕模型

1、華盛頓大學的數學預測模型,是白宮新冠特別小組引用的幾種模型之一。其公佈的最新數據稱,到8月4日,全美死亡人數約為60415,低於白宮預測的100,000至240,000。死亡高峰日則提前到4月12日復活節,預估當日24小時內將有2200多人死亡。

2、數學模型到底能不能準確預測疫情的死亡數字?如果這些數學模型沒有準確答案,創造這些數學模型的目的也不是產生準確答案,那為什麼決策還會以數學模型為依據呢?依照數學模型的建議採取措施,能把死亡人數控制在多少?

3、然而,比數據模型更令人揪心的是,美國至今沒有“國家級應對計劃”,50個州仍在各自為戰。

8月死亡6萬:揭秘特美國抗疫的神秘模型

特朗普死亡數字10萬

這個名額是怎麼產生的,誰分配的?

席捲全美的新冠疫情究竟死多少人,民眾才可以接受?

3月9日,全美確診新冠感染超過456828例,至少有16267例死亡。特朗普宣稱:美國已完成200萬個新冠測試,死亡人數將在復活節達到高峰,之後緩慢下降,死亡人數有望低於先前預期。

這是自特朗普宣稱進入“最艱難最危險的一週,新冠肺炎死亡病例會達到一個可怕的程度。不過我們希望死亡人數少於10萬”後,可以看到的一點曙光。特朗普的死亡數字如此觸目驚心。華盛頓郵報甚至質疑,美國政府真做好了死10萬人的準備了嗎?

在這令人壓抑的氣氛中,只有預測疫情走向的數學模型表達出了樂觀的希望。被美國聯邦政府與各州政策制定者經常引用的華盛頓大學“健康指標與評估研究所”公佈的最新數據稱,到8月4日,死亡人數約為60415,低於白宮預測的100,000至240,000。

死亡高峰日則提前到4月12日復活節,預估當日24小時內將有2200多人死亡。之前的模型推演拐點在4月16日,單日死亡2644人,顯然時間提前了4天,人數死亡下降了444人。

4月12日是復活節,對於美國人來說是一個重要的節日,也是重生與希望的開始。

根據該模型,紐約州依舊是疫情爆發區。新澤西州已成為新冠肺炎新熱點,紐奧良人均死亡率甚至是紐約的兩倍。

華盛頓大學的數學模型預測,是白宮新冠特別小組引用的幾種模型之一。 運行該模型的團隊臨床顧問格雷格·羅斯博士說:“所有可用信息都強烈表明,社會隔離政策正在發揮重大作用。”特朗普總統之前所給出的死亡10萬至20萬之間的數字,就是根據這一模型得出的預測。顯然,這一數字正在下修到讓人感到希望的部分,儘管仍有3萬多人,可能面臨死亡。

8月死亡6萬:揭秘特美國抗疫的神秘模型

華盛頓大學的模型預估,4月12日復活節全美達到拐點,死亡人數將達到2212人。

紐約州長庫莫認為拐點已經到來。9日,紐約州的確診病人是16萬,死亡總數超7067例。庫莫說:“死亡正在降下來,華盛頓大學的數學模型已將死亡人數16000人下修到了13307人,我希望我們永遠達不到。

特朗普所說的美國這一週艱難時刻,俄勒岡州調運了140臺呼吸機給紐約州,州長的理由是他們的醫療高峰要到5月才會到達,因此願意將呼吸機調給紐約州救急。4月5號,華盛頓市長髮布了一項基於CHIME(TheCOVID-19 Hospital Impact Model for Epidemics) 模型的預測:華盛頓將在六月底七月初迎來新冠感染高峰。這個模型參考了近期居家令、關閉學校、關閉不必要商業、禁止集會的措施,但同時也考慮到有不遵守規則的情況。

接著美國的其他州也相繼公佈了疫情頂峰預測時間:

華盛頓州:4月11日

加州:4月26日

德州:5月6日

《時代週刊》的文章稱,似乎在這場美國的疫情背後,一直有一個無所不能的可以預測哪個州幾月份可達到頂峰、死多少人的“神秘組織”,他們給特朗普與州長們提供了一個所謂的”死亡模型“,用一張圖表把美國各州什麼時候可以達到頂峰,峰值是多少,幾月份到,需要多少ICU,普通病床,醫護人員等都提供了一個基本的時間表與數量,不管你信不信,美國的疫情一直在按這個神秘的“預測模型”向前推進。並且,它在指揮著特朗普與他的政府,並影響著他們的決策與行動。

8月死亡6萬:揭秘特美國抗疫的神秘模型

華盛頓大學的數學模型顯示,全美拐點將在8月4號到達,死亡總人數將下調至60415人。

8月死亡6萬:揭秘特美國抗疫的神秘模型

數學模型能否準確預測疫情的死亡數字呢?

既然不準確,為什麼還要相信它?

美國政府於3月31日公佈了最新的關於美國新冠疫情發展趨勢的流行病學預測,評估死亡數字在10萬到24萬,特朗普當場改口,從一個月前預測疫情會奇蹟般消失,變成宣稱把死亡數字控制在10萬人以內便是不錯結果,當然他自己對其治理能力的評價還是滿分。

特朗普依舊淡定,反正世界上沒有人比他更瞭解這種新型病毒,但這一預測數字卻著實把普通民眾嚇了一跳,也在媒體上引發了強烈爭吵。其中一派,主要是右翼白人電臺、網站和一直號稱新冠病毒只是大流感的福克斯,認為特朗普中了左派誇大其詞的圈套,那些所謂的數學模型根本就是騙人的把戲;另外一派,主要是自由派媒體和專業媒體,依然憂心忡忡,在他們看來,以現在美國的應對措施,不要走出數學模型中最糟糕的曲線,就已經謝天謝地了。

那麼,數學模型到底能不能準確預測這場疫情的死亡數字呢?

答案是:問這個問題的人可能對流行病學的數學建模有誤解,這些數學模型沒有準確答案,創造這些數學模型的目的也不是產生準確答案。

很早以前,流行病學家就在使用模型來預測傳染病發展趨勢,而公眾對這些模型的懷疑與現代流行病學的歷史一樣古老,其發端可追溯至1854年9月英國醫生約翰·斯諾(John Snow)繪製的著名的霍亂地圖,這些地圖本質上是將數字與地理方位結合在一起的模型。它首次證明,倫敦疫區中心SOHO區造成十分之一人口死亡的霍亂,通過水源傳播,而不是當局和居民們理解的惡臭空氣,依據斯諾的模型,市政部門將信將疑地拆掉了疫區一些被汙染的水泵,使疫情迅速得到控制。

當時,許多人不相信斯諾,因為他們生活在一個對細菌理論知之甚少,並且只有最簡單的顯微鏡的年代。所以,現在很多人不相信數學模型,乃至威脅要幹掉幾乎每天出現在新聞發佈會上的國家過敏和傳染病研究所所長安東尼•福奇,這並不奇怪,正如一位身在加州的美國醫生在推特上的簡單評語:“共和黨和福克斯是一群白痴”。在美國一些福音派信徒為主的地區——那裡也是特朗普支持者的大本營——教科書上寫著進化論和牛頓力學不存在,上帝而不是疫苗可以拯救病患。與此同時,流行病學模型的數字變化,似乎也給這些人提供了證據。

8月死亡6萬:揭秘特美國抗疫的神秘模型

特朗普總統身後的這張圖表預測美國將有約10萬至20萬人在疫情爆發期間死亡。正是這個聳人聽聞的結果,改變了他對於美國防疫的政策。

8月死亡6萬:揭秘特美國抗疫的神秘模型

預測的誤區

無人相信它的恐怖結果

導致特朗普態度鉅變的關鍵要素之一是英國倫敦帝國理工學院的數據模型,它預測,如果不實施強烈干預,超過50萬英國人和超過200萬美國人將因新冠疫情死亡。 這一可怕的數字直接迫使英國政府改變了此前的“全民免疫”應對策略,改為社會隔離。

8月死亡6萬:揭秘特美國抗疫的神秘模型

這個模型重點介紹了英國的重症監護策略方案,其中顯示了重症監護病房(ICU)的床位需求。

黑線表示未緩解的流行病。

綠線表示從2020年3月下旬開始,包括關閉學校和大學,案件隔離和整個人群的社會隔離的壓制策略。

橙線顯示包含案件隔離,家庭隔離和整個人群的社會隔離的遏制策略。

紅線是估計的ICU床容量(以GB為單位)。

藍色陰影表示在5個月的時間段內,這些干預措施被假定保持不變。

(B)顯示與面板(A)中相同的數據,但放大了圖表的較低級別。

英國策略發生變化兩天後,主導相關模型研究的科學家尼爾·弗格森(Neil Ferguson)在英國議會作證時說,預計英國死亡人數將達到2萬。這一數據跳水再次捅了右翼媒體的馬蜂窩,美國的《聯邦黨人》網站馬上指責說,這充分說明誇大新冠疫情是希拉里們陰謀奪權的證據。

這種指控本身就是反智的。數學模型不是水晶球,它不能預言未來,它只是描述各種可能性 ,帝國理工學院的模型列出了很多種可能性,不同情況下,死亡數字從數萬到數百萬不等,最終現實中出現哪種可能性,這並不由模型決定,而是高度依賴人們的行為方式以及決策者的方案。所以,對待流行病數學模型,存在一種尷尬的誤區,最初,人們往往不相信它所預測的恐怖結果,可是一旦相信它,並依照其建議採取措施後,那些恐怖結果沒有出現,於是它看起來又好像是錯誤的。

事實上,來自單一流行病學模型的各種潛在結果可能看起來是極端的,甚至是違反直覺的,但這就是它們運作方式的客觀部分。 這就像美國一些保守派政客,死活不相信,中國能夠在兩個月內控制住疫情,而且死亡人數遠少於美國,卻從來不理解一個很簡單的道理,中國可能在1月初浪費了兩週時間,但美國整整浪費了3個月的時間,在流行病學領域,這種時間上的差異意味著指數級的差異,美國就算比中國國力強大,二者面對的大Boss已經完全不是一個量級了。

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圖為醫護人員在邁阿密碼頭檢測郵輪上的疑似病例

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韓美兩國同一天確診了第一例感染病患

為何現在差距較大

流行病對干預措施的最初的投入和時間特別敏感。 以這次新冠疫情為例,在意大利,倫巴第和威尼託這兩個相似的大區對疫情的社區傳播採取了不同方法。兩個大區都要求社會隔離,但威尼託從早期便開始了大規模的疑似病例追蹤和病毒測試,而倫巴底沒有,於是同樣的隔離措施下,倫巴第大區疫情嚴重失控,已經有數千人死亡並且還在繼續增加,而威尼託成功地將死亡數字控制在數百人規模上。同樣,韓國和美國在1月20日同一天確診了第一例新冠病毒感染病例,但韓國隨即展開了大規模的人員追蹤和病毒檢測,而美國沒有,現在韓國只有不到200人死亡,疫情趨於平穩,美國則是全世界疫情的震中,這就是為什麼全球發展中心高級政策研究員Jeremy Konyndyk說,新冠病毒“是一種懲罰行動遲緩的病毒。”

在美國本土,對比疫情發展曲線,最早宣佈進入緊急狀態、最早實施社會隔離措施、最早要求民眾戴口罩的西海岸,華盛頓州和加利福尼亞州,可能比隨後的紐約等新英格蘭地區各州早幾天而已,但曲線卻變得相對平滑得多,百萬人確診人數也相對比較低。目前,紐約市百萬人口感染病例數是舊金山灣區的15倍,與人口密度相近的波士頓地區相比,舊金山灣區百萬人病例數約為1/3。

這證明,社會隔離措施雖然無法完全消除疫情,趁早實施,確實可以減緩病毒傳播速度,防止醫療系統遭擠兌而崩潰。 儘管測試不足限制了整體情況,譬如加州還有好幾萬檢測等待結果,但很明顯,新冠疫情正在美國不同地方以不同速度發展,加州和華州仍在出現新的確診和死亡病例,可是,到目前為止,它們沒有出現東海岸部分地區正在發生的人道危機。專家們相信,西海岸的社會隔離工作最早,再持續幾週會有更明顯效果,白宮新冠疫情協調員伯克斯說:“現在,在新奧爾良、底特律、芝加哥和波士頓,我們正努力確保這些城市更像加利福尼亞,而不是紐約。”

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紐約布魯克林威科夫高地醫療中心的醫務人員正在將屍體運往臨時停屍房

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流行病學模型有什麼用?

它揭示的是控制疫情中更重要的東西

指數增長並不是流行病學模型中唯一棘手的部分。

這些模型還需要使用參數在方程式中插入變量。但是這些參數應該從哪裡來呢?模型製作者只能使用已知的可靠數據,但是一種新型病毒卻有很多未知數。例如,帝國理工學院的模型使用來自中國武漢的數字以及來自意大利的一些早期數據,這是沒有辦法的,那裡是疫情中心,不能因為誰懷疑中國或者意大利數據造假就換成休斯頓或者邁阿密的。即便如此,許多數據上的變量並不明確,比如,密切接觸感染率是多少?是不是存在種族差異?康復者有持續的免疫力嗎?無症狀病例有多普遍?其傳染性如何?是否存在像SARS一樣的超級傳播者?檢測誤報率是多少?等等。

關於隔離措施實施到何種程度有效,現在也不知道,各國應對實際上都是在”賭“。例如,中國考量的是出現最壞結果,所以在疫情發展到一段時間後,政府將被感染的輕症患者,甚至健康的親密接觸者都隔離出來,送往方艙醫院,這樣最大程度減少了家庭和城市內部感染。而在美國,被感染者幾乎沒有類似的隔離措施,現在說是社會隔離,飛機仍在紐約、新澤西以及其他任何地方起飛,美國賭的是存在樂觀情況,即許多美國人可能已經被感染,也已經自愈並具有免疫力。當然,這個賭法,現在看上去越來越懸了。

既然流行病學模型不能帶來十足的確定性,那麼它們有什麼用呢?其實,它揭示的是控制疫情中更重要的東西:政府不能怎麼幹。換句話說,依照數學模型的建議採取措施,能把死亡人數控制在多少,不好說,但如果不依據建議採取措施,惡果必然出現。所以,對民眾負責任的政府,只能從最壞結果考量,而不是像一些美國政客抱怨的那樣,認為現在非常寬鬆的隔離措施太苛刻。事實上,很多專家懷疑,美國最新下修的6萬人死於新冠疫情,這一結果是否還是太樂觀,特別考慮到美國病毒測試遠不夠普遍,甚至存在出現更災難性後果的可能性。

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舊金山一處正在進行不下車檢測的工作人員

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來自12種不同的數學模型結果

特朗普死亡數字的來源依據

美國《科學》雜誌說,美國政府的科學家一共分析了12種不同的數學模型,結果顯示,美國可能要有700萬人感染新冠病毒,依據當前死亡率換算,這就是特朗普說死亡數字在10萬人以內就是勝利的依據。 福奇此前認為,鑑於美國強大的醫療能力,每萬人醫護人員、病床和ICU數字都在世界上名列前茅,死亡率應該為1%,甚至更低,但是,從3月15日至4月5日,美國新冠病毒感染後的死亡率已經從1.5%上升到了2.4%,按照這個比例算算,那就是大約16萬人死亡,依然在10-20萬這個預測區間內。媒體對於華盛頓大學數學模型下修至六萬人的死亡數量表示懷疑的依據是,他們沒有算進去那些死在家中的新冠病毒的死者。紐約州長庫莫承認,如果算上這部分人,紐約州的數字現在可能將超過一萬人。

當前,美國對抗新冠疫情,一線壓力來自三個方面的短缺:醫療防護物資和治療設備、病床數和醫護人員。美國全美市長會議(U.S Conference of Mayors)近期調查了213個美國城市後發現,91.5%城市的前線救援、醫療人員沒有足夠口罩;88.2%城市除了口罩外,沒有其他足夠的個人防護設備供給前線人員;而85%城市或區域內醫療機構,則是缺少新冠重症患者需要的人工呼吸器。在病床方面,美國每1000人只有2.8張病床,這數字雖與加拿大、英國相近,但低於意大利的3.2張與韓國的12張,僅紐約州,按照1.6萬人死亡的數學模型計算,需要7000至10000萬個病床,當然美國的優勢在於ICU病床數量高於其他國家;在醫護人員方面,美國衛生政策非營利組織“西澤家庭基金會”(Kaiser Family Foundation)3月底公佈的調查報告顯示,美國每1000人口只有2.6名醫生,低於意大利的4名及西班牙的3.9名,雖然美國總體醫院員額高於大部分國家,但近半人力非臨床醫務人員,

因此,CDC的資深傳染病學家建議,美國各地的州長髮布行政命令,允許所有完成醫學院學習的個人在有執業醫師的監督下以“助理醫師”的執照參與醫療工作,僅此一項政策更改,可以使美國增加4000名一線人力。

儘管如此,歐洲的經驗表明,如果不能控制醫護人員的感染率,特別是如果不能從源頭上控制瘋狂增長的病例數,醫護人員只能是感染一個少一個 ,從醫學院徵調未畢業學生或者臨時突擊培訓,權宜之計最終還是無法挽回人力枯竭的結局。而一線一旦失守,就意味著死亡率飆升,意大利從三月中開始,死亡率暴漲到現在的 12%,關鍵問題就是醫護人員感染率太高。

8月死亡6萬:揭秘特美國抗疫的神秘模型

白宮的疫情發佈會上,華盛頓大學的這張疫情預測表,都是特朗普與他的助手們,講解的重要線索與依據。

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美國至今沒有 國家級應對計劃”

50個州仍在各自為戰

中國與其他亞洲國家的經驗證明,控制病例增長,在沒有特效藥和疫苗的情況下,唯一有效的,就是既古老又看起來簡單的方法:物理隔離,居家、封城和口罩。 這需要國家層面的統一行動,而這恰恰又是美國很難解決的問題。所以,專家們批評說,儘管美國採取了防控措施,但美國的抗疫對策仍然支離破碎、混亂無序,並受到來自政治領導人矛盾信息的困擾。

明尼蘇達大學雙城分校的流行病學家邁克爾·奧斯特霍爾姆(Michael Osterholm)批評說,美國至今“沒有國家級應對計劃”,全球發展中心高級政策研究員傑里米·科寧迪克認為,美國的應對仍然是“被動反應式的,我們仍然落在疫情後面追趕”。奧斯特霍爾姆和其他研究人員在過去一週中發佈了一系列抗疫行動計劃,包括加強檢測、更嚴格隔離和全國一致採取措施。許多官員支持這些建議。但現在的問題是,美國由五十多個州和地區政府組成,其政治極化和分權歷史,對統一行動構成障礙。一些專家擔心,10萬人死亡這個數字依然太樂觀,就是因為現在看來,疫情除了紐約,還可能在包括路易斯安那州、密歇根州和佛羅里達州在內的許多地區暴發,這些地區對醫療系統準備更加不足。

抗疫行動落實起來問題很多:

一是物資短缺 ,由於來自亞洲的供應鏈中斷,試劑短缺很快就會使檢測面臨瓶頸,雖然包括雅培在內的快檢設備能很快補上這塊短板,但顯然對它測試的精準,仍然沒有得到完全的信任,衛生官員將可能不得不依靠不精確的疾病監測數據來評估疫情。

二是各級官員傳遞的信息相互矛盾,而且從特朗普開始,同一官員傳遞的信息也在變來變去。

三是全國各行其是,州長們的措施南轅北轍,一些州採取了嚴格措施,另一些州堅持立即採取行動沒必要,民意調查顯示,共和黨人認為這一威脅沒有民主黨和獨立人士看到的那麼嚴重。威斯康星大學的研究人員發現,由共和黨擔任州長的州,或特朗普在2016年大選中表現更好的州,比民主黨領導或主導的州更不願意採取一系列的社會隔離措施,截止4月9日,美國還有8個州沒有完全的居家令,都在共和黨擔任州長的地方,其中4個不願在全境採取限制措施,另外5個則根本拒絕這種辦法,理由從違反人權到破壞經濟,各式各樣。

哈佛大學流行病學家威廉·漢納格(WilliamHanage)告訴《科學》期刊,如果美國要打敗新冠病毒,就必須先解決不能統一行動的問題,“就國家動員而言,這裡最接近的比較是一場戰爭。而且,美國不能像50個獨立的州一樣,各自為戰。”一些公共衛生專家對美國疾病控制與預防中心(CDC)感到失望,該中心在過去疫情中曾在國家層面發揮了重要作用,但在本次疫情中,還沒有看到這種表現,事實上,從技術上說,現在所有類似絕望的措施,都是在彌補CDC浪費兩個月沒能研發出合格病毒測試裝備的後果,至於能補救出什麼樣,看看流行病的數據模型,大概有數。

“疾病預防控制中心自75年前成立以來,在美國面臨的所有其他公共衛生突發事件中,它都發揮了核心作用,”奧巴馬時代該機構主任托馬斯·弗裡登(Thomas Frieden)說,“這次,它就像用一隻手在打架,另一隻被綁在背後。”這就是政治極化、去專業化背景下,美國的治理現狀。


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