社交距离政策如何控制疫情?中研院研究员透过电信数据分析,精准预测三级警戒时人都往哪去

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从人流研究观测疫情
COVID-19 爆发以来,「社交距离」已成为日常用词。尤其在本土疫情升温之时,非必要不外出,成为政府频频呼吁的防疫指南。但社交距离政策如何防控疫情?新闻里部分场所依然人潮汹涌,三级警戒是否减低人潮移动?「研之有物」专访中研院人文社会科学研究中心詹大千研究员,他透过电信数据分析人流惯性模式,同时也以此为基础,实际协助地方政府观察疫情变化、提前预测重热区。

NPI 为控制疫情重要手段

COVID-19 爆发至今,全球疫情持续延烧。除了施打疫苗,「非药物介入措施」(Non-Pharmaceutical Interventions,NPI)也是阻断病毒传播链的重要关键。伦敦帝国学院等权威学术机构的研究皆已证实, NPI 能有效降低传染病的 Rt 值( Effective Reproductive Number,有效再生数,在一定时间内疾病会传染的人数),减少传染可能。

具体而言 ,NPI 包含哪些方式?

根据世界卫生组织(WHO)列表,NPI 措施可以从个人防护、生活环境到社会大规模的限制规范,透过非疫苗与药物的手段遏制疫情。欧盟也针对 COVID-19 详细列出十几项 NPI 措施,包含手部消毒、戴口罩、隔离检疫等。

其中,NPI 的核心概念之一即是落实社交距离。

欧盟疾控中心(ECDC)针对 COVID-19,从个人防护、社区传播、大规模流行,提出各个层级的 NPI 说明。
图│研之有物(资料来源│European Centre for Disease Prevention and Control)

「社交距离的政策很广泛,不只有室内保持 1.5、室外 2 公尺。」中研院人社中心研究员詹大千解释,公卫学者眼中的社交距离涵盖多层意涵,包括限制聚会、人数规范、停班停课等,都属於相关范畴。

目前研究发现人流下降超过 20%,Rt 值就能降至 1 以下;亦有台湾的研究推算出,若做好个案追踪(早期侦测、接触者疫调、14 天隔离),再加上群体保护(社交距离、戴口罩),Rt 可从 2.5 降至 0.85,有效压制疫情扩散。

数值或有不同,但各项研究皆显示:社交距离管制与疫情传播有明显关联,管制越严格, Rt 值越小。

三级警戒後,人潮是否有改变?

想减缓疫情,减少人与人的接触是一大关键。那麽,要如何检视社交管制是否奏效?人流、车流的变化是重要观测风向球!

詹大千以 Google(COVID-19 mobility)、苹果 (Apple mobility trends)所公布的各国人流数据,佐以本土的远传电信数据,同时检视牛津大学的跨国政策指标,试图找出政策、人流变化与疫情发展间的关联。

2021 年 5 月台湾首度进入三级警戒後,人流减少了吗?哪些地方降幅最明显?首先透过 Google 数据来观察。

 

检视人流有三个关键场所:工作场所、交通枢纽、购物商场,对疫情控制皆有重要影响。

观察工作场所。从 Google 人流报告可以看到,5 月 19 日全国进入三级警戒後,工作场所人流随即减少约 2 成;住宅区则因为鼓励居家办公,人流增加约 2 成。

若与其他国家对照,成效如何?以欧洲最早爆发疫情的义大利来看,初期疫情惨重,工作场所迅速下降达 6-7 成,采行严格封城政策後更降至 9 成。詹大千提到,由於台湾并未强制停班,工作场所人潮降低不大,但台湾变化最明显的是交通运输。

Google 大众运输站的人流显示,5 月 17 日(双北三级後的第一个上班日)便迅速下降了 50%,5 月底降幅超过 7 成,趋近义大利的封城效果。詹大千也进行北市车流监测,数据显示北市每条道路的平均小时车流量呈现一路下滑趋势,5 月 14 日(三级前的周五)平均车流量为 981.7,5 月 21 日(三级後的周五)已降至 497.3,大幅减少约一半车流。

最後,若检视零售商店与休闲设施,随着禁止内用、电影院关闭等政策施行,人流也减少 5-6 成。

整体来看,台湾虽只升级到三级警戒,但人潮与车潮下降明显。除了工作场所改变较小,其他如大众运输、公园、零售商店和游乐场,社交管制都有明显成效。詹大千分析:「从人流数据来看,台湾虽然没有强制封城,但民众的自律和防疫配合度高,足够达到自主封城的效果。」

 

延伸阅读:疫情冲击之下,保命或保钱只能选一个吗?经济学家找出兼顾两者的「最佳防疫政策」

三级警戒没有强制禁足,但整体来看,台湾民众自律、减少非必要外出,实施一周後几乎已达到「自主软封城」。(本图取用 2021.5.8~2021.6.19 的 Google 数值。「Google 社区人流报告」统计各国每周人流趋势,包含杂货店和药局、零售店和休闲设施、大众运输站、公园、工作场所、住宅区等六大场所,并以 2020.1.3-2.6 一周内每天的中位数做为基准值。)
图│研之有物(资料来源│Google 社区人流报告)

车流监测原本用於环境噪音的研究,研究团队使用每五分钟更新一次的即时资料,观察北市车潮。从图表趋势,北市每条道路的平均小时车流量呈现下降(虚线为趋势线),三级後每逢周末时段明显减少,上班日则略微回升。注:车流量是依路段计算每小时的车流数(不论车种)
图│研之有物(资料来源│詹大千)

去识别化电信数据助阵:台湾人往哪里趴趴走?

「人怎麽移动,疾病常常就那样流动。」詹大千点出人流观测的重要意义,「近十年国外已广泛运用电信数据,从人流移动分析来进行各种推估,包括交通、疾病研究、公卫政策。」

由於 Google 数据的空间尺度以国家为单位,无法观察各县市变化,测量地点也较粗泛,较难细致分析台湾真实的人流变化。为了精确掌握台湾本土的人流图像,詹大千也与远传电信合作,以电信数据作为在地研究基础。

「Google 没有针对市场、高铁、量贩店做统计,但想判断台湾人潮群聚,这类场所很重要,有助於观察人流热区。」举例来说,分析远传数据资料,去年 3 月量贩店曾出现一波尖峰。回头推敲,彼时正好是去年的「卫生纸之乱」,透过图表,即能清晰反映出常民生活面貌。

除了观测热点场所,台湾疫情期间的人流移动有什麽特徵?

观察跨县市人流, 2020 年上半年,每到连假各县市便涌现旅客,多由北部往南部、东部移动,例如高雄、宜兰的非居民量大增。随着疫情趋缓 ,5、6 月後假日人潮不断攀升,端午连假时移动距离达到高峰、观光区人潮大增,成为南来北往最大量的连续假期!

这些人流模式皆成为重要的防疫参考。今年端午连假前夕,政府便强力呼吁减少返乡移动、降低双铁负载量,新北市也关闭部分观光风景区。

詹大千与远传电信合作,以去识别化的资料加总,观察夜市、量贩店、高铁站等特定场所的人流变化。从今年曲线,5 月初出现诺富特群聚事件後,人流陡降,特别是假日的观光风景区,全国三级警戒後降到低点。
图│研之有物(资料来源│詹大千)

透过远传数据观察,去年防疫期间,火车站、高铁人流下滑明显;医院、量贩店则较早回流。但观光风景区起伏始终明显,每逢连假就出现高峰,6 月进入防疫新生活後快速拉高至 35%,显见去年疫情期间台湾人最喜欢到风景区放风。
图│研之有物(资料来源│詹大千)

2020 年 6 月後,假日的跨县市人潮开始增加,旅行距离越来越长。高雄、宜兰游客明显增加,特别是遇上连续假期,人流就会从北部往两处移动。
图│研之有物(资料来源│詹大千)

分析人流 超前判断未爆热区

人流分析对防疫决策具有重要意义,一般可知只要政府管制严格,便能控管人流,但唯有科学地掌握实际人流面貌,才能更细致、滚动式地拟定政策。

「直接封城当然可行,但对社会和经济的冲击非常大。」詹大千解释。

 

借助人潮数据可判断高风险的传播节点,规划管制顺序和强度。清楚呈现人流模式、移动路径,也有助提前预判可能热区。

举例来说,从数据分析後意外发现,某些居住或在万华区工作的人,可能与三峡经常有互动连结(例如停留)。这个特殊的人流关系模式,无法从实体距离直接判断出来(如万华与板桥仅一桥之隔,往来接触可能性高)。但经数据分析後,地方政府便可以在疫情甫从万华扩散时,先行至三峡进行重点快筛。

詹大千生动比喻:「不要等个案出来後,像打地鼠一样去解决;越清楚看出人流移动,我们就可能超前侦测,及早捞出隐形传播链。」实际筛检後也发现,数据预测处与高风险重热里,确实高度重叠。

 

延伸阅读:当防疫遇上个资:AI 时代下,我们是否愿意渡让病历资料来促进医疗进步?

社交管制该多严?配合度是另一关键

COVID-19 冲击前所未有,面对这张全新考卷,要封城或宵禁?何时解封?管制是否太松散?各国皆只能权衡应变。除了向内看台湾,詹大千也进行跨国比较,对照不同社交距离政策的防疫效果。

他运用牛津大学的「新冠肺炎政府政策强度指标」(Stringency index),检视各国的政策松紧变化。这是目前最广泛使用的跨国 NPI 政策指标,依循 17 项检视项目,涵盖学校关闭、移动与集会限制等,每日统计 174 国的即时政策强度。管制愈严格,指标分数愈高, 逼近 90 分大约已等同全面封城。

以台湾来说,过去一年以边境管制为主,没有大规模停班停课,维持在 20 至 30 分。进入三级警戒後,折线陡升至 70 分以上,大约居於全球 34 名,冲入前五分之一。

综合各国来看,边境管制、限制集会等社会冲击相对较小的防疫措施,多数国家最倾向使用。

依据此项指标,越南、以色列是图中政策相对严格的国家。法国、英国执行封城期间(Lockdown),分数便直逼 90。台湾原先以边境管制为主,属於低度管制,实施三级警戒後便陡升超过 70 分。
图│研之有物(资料来源│詹大千)

若把政策、确诊数变化两相对照,进一步观察各国人流曲线,也呈现不同面貌。

去年 4 月,日本首度针对大都市如东京、大阪、名古屋发布「紧急事态宣言」,强制性不大,呼吁减少密切接触活动。施行一阵子後,确实降低确诊数;但随着紧急事态宣言第三、四次发布,便出现防疫疲乏,加上政策严格维持中低度,整体人流仅减少约 3 成。

视角转到欧洲,英国同样面临类似窘境。政府祭出严格的社交距离政策,但民众配合度不高加上无法可罚,2020 年夏天後人流与确诊数再次暴增,中央还得另编奖励金请地方政府协助,提升政策配合度。

不难发现,能否减少确诊数的个中关键,其实和民众配合度息息相关。

台湾没有进入四级警戒,但民众的自主封城,让人流降幅已接近国外封城的效果。民众的配合度高低,可以从台大公卫的调查看见类似讯息:2020 年 7 月底调查,室内公众场所戴口罩、进门用酒精消毒的比例高达 99.2% 和 98.4%,防疫警觉高。

以 Google Mobility 比较各国人流,英国、法国在第一次封城後,大众运输、零售店减少约 7-8 成人潮;义大利下降约 9 成;台湾三级警戒後人流下降约 6-7 成;日本发布紧急事态宣言後,人潮则减少约 1-3 成。
(注:本图仅挑选三类场所示意)
图│研之有物(资料来源│詹大千)

疫苗非金钟罩 社交距离仍是重要防护力

力守边境一年半後,台湾疫情首度进入社区传播,社区防护线成为一大重点。为了让社区疫情观察更超前,詹大千团队也协助改造「社区疾病监测网」。

「我们不是现在才开始,从 2018 年起,就建置北市、高雄社区医疗监测网,监测流感、肠病毒。希望越多基层诊所加入,就能布建越全面的流行病社区哨兵。」去年疫情爆发後,研究团队则新增了新冠肺炎确诊、疑似案例、嗅觉丧失等 COVID-19 相关代码,协助即时掌握社区潜在个案,观测疫情曲线变化。

监测系统承袭过去由定点医师回报流感、肠病毒的概念,但改用资讯化系统,不需要耗费医生通报人力。加入监测网的医疗院所,只要在健保系统中输入特定症状代码,便能提供卫生单位,即时观察社区流行病的潜伏、蔓延状况。
图│研之有物(资料来源│詹大千)

社区监测网另一项好处是,多数年轻族群身体不适会先到诊所,而非大型医学中心。透过各地基层诊所的症状回报,有机会更早筛出症状轻微的年轻确诊者。詹大千直言,COVID-19 症状与流感高度相似,特别是 Delta 病毒株,未来若政府能广泛提供唾液筛检组给诊所,社区第一线哨兵才能更即时抓出隐形传播链。

来势汹汹的病毒,已然颠覆了整个世界,可预见的未来我们很可能将与病毒长期共存。广泛施打疫苗,是社会对抗疫情的必要手段,但面对不断变种的病毒株,詹大千强调 NPI 仍是不应轻忽的防疫保护网。

他也再次提醒道:「打完疫苗并不是披上无敌金钟罩,各疫苗的保护力、每个人的免疫状况都不同,落实社交距离、做好个人防护,始终是根本的防疫之道。」

 

延伸阅读:历史总是惊人的相似:面对看不见的敌人,数百年来人类如何迎战瘟疫?

对抗病毒,不只是公卫医学,也是一场社会心理、场域的实验挑战。中研院集结 20 位人文社会学者,从历史、经济、法政、社会学、文学等不同视角,对世纪瘟疫提出深刻讨论。除了推出主题网站, 7 月将集结出版《研下知疫-COVID-19 的人文社会省思》,詹大千也在书中透过数据提出观察分析。
图│中研院出版中心

 

延伸阅读

  • 詹大千,〈有图来解─社交距离对於延缓 COVID-19 疫情的影响〉,《研下知疫-COVID-19 的人文社会省思》,康豹、陈熙远编,中研院出版中心,2021
  •  从手机网路讯号资料,探勘人口动态奥妙,2018
  • Ta-Chien Chan*, Jia-Hong Tang, Cheng-Yu Hsieh, Kevin J. Chen, Tsan-Hua Yu, Yu-Ting Tsai, to appear,〈Approaching precision public health by automated syndromic surveillance in communities〉,《 PLOS ONE》(DOI: 10.1371/journal.pone.0254479)
  • 詹大千的个人网页

 

本着作由研之有物制作,以创用 CC 姓名标示–非商业性–禁止改作 4.0 国际 授权条款释出。

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