分类
宾州州立大学新闻

我们应该使用哪些新型冠状病毒模型来进行决策?

大学公园,爸爸。-有如此多的新冠肺炎模型正在开发中,决策者如何知道使用哪些模型?一个国际研究小组开发了一种利用多种疾病模型进行暴发管理的新方法。

该小组在《科学》杂志5月8日发表的一篇论文中描述了这一过程,并获得了美国国家科学基金会的快速反应研究拨款,以立即实施这一过程,帮助制定应对COVID-19疫情的政策决定。

students in masks at security checkpoint
Image

评估多种疾病模型的新方法将有助于确定在疫情暴发期间哪些干预措施可能最为成功。如图所示,中国兰州大学学生的入学流程包括扫描一个大学ID,该ID与学生的体温历史、旅行历史和其他信息相关,同时一台机器检测当前的体温。

IMAGE: Shouli Li, Lanzhou University

在疾病暴发期间,许多研究小组独立地生成模型,例如预测疾病将如何传播,哪些小组将受到最严重的影响,或者实施特定的管理行动可能如何影响这些动态。这些模型有助于制定应对疫情的公共卫生政策。

“虽然大多数模型都有强大的科学基础,但它们的预测和政策建议往往相差很大,”宾夕法尼亚州立大学(Penn State)生物学教授和生物科学校友教授卡特里奥娜·谢伊(Katriona Shea)说。“这意味着,政策制定者被迫依赖于出现的共识,或单一可信的建议来源,而不相信自己的决定会是最好的。”

在疾病暴发开始时,特别是对于一种新疾病,大量信息往往无法获得或未知,研究人员必须决定如何将这种不确定性纳入他们的模型,从而导致不同的预测。例如,就COVID-19疫情而言,从感染率到传播细节再到卫生保健系统的能力,不确定性存在于广泛的领域。每个模型的设计者都有自己的观点和方法来解决这些不确定性。

“为了提高流行病的建模和分析,有必要开发协议,故意生成和评估有价值的个人想法来自建模的社区,”迈克尔说龙格,美国地质调查局研究生态学家Patuxent野生动物研究中心中心专门从事为野生动物管理决策分析。“我们已经确定了最佳实践,允许以高效和及时的方式综合来自多个建模组的输入。”

在这个分为三部分的过程中,多个研究小组首先为特定的管理场景创建模型,例如,解决如果今年夏天取消社会隔离措施将如何影响病例量,或者如果学生在秋季返回学校,疫情的持续时间将如何变化。研究小组在这一步独立工作,以鼓励广泛的想法,而不是过早地遵循某种特定的思维方式。然后,建模小组彼此正式地讨论他们的模型——这是对以前的多个模型方法的重要补充——这允许他们检查为什么他们的模型可能不一致。最后,基于讨论和比较阶段的见解,小组再次独立地工作,以细化他们的模型。

diagram showing multiple model process
Image

评估多种疾病暴发模型的新过程将有助于制定管理暴发的公共卫生政策决策。这一过程目前正在应用于当前的COVID-19疫情。

IMAGE: Katriona Shea, Penn State

在小组讨论和个体模型细化之后,将这些模型组合成每个管理策略的总体预测,以帮助指导风险分析和政策审议。在这个阶段,来自决策分析领域的方法可以让决策者(例如公共卫生机构)在面对现有的不确定性时了解不同管理选项的优点。

此外,组合的结果可以帮助识别哪些不确定性——哪些缺失的信息——是最需要了解的,以便改进模型,从而改进决策,提供一种方法来优先考虑研究方向。

谢伊说:“这一过程使我们能够接受不确定性,而不是匆忙达成过早的共识,这种共识可能破坏或偏离管理层的努力。”“这个过程鼓励科学家和决策者之间的健康对话,使政策机构能够更有效地实现他们的管理目标。”

即使在做出初步决定之后,随着有关疫情和管理的新信息的出现,这一过程仍可继续。这种“适应性管理”策略可以让研究人员在疫情发展过程中完善他们的模型并做出新的预测。对于COVID-19,这一过程可能会告知如何以及何时解除隔离和旅行禁令,以及今后是否可能再次需要采取这些或其他措施。

研究小组计划立即在COVID-19上实现这一过程。通过利用许多研究小组已经为当前的疫情制定了模型,该战略应该易于实施,同时从现有过程中产生更可靠的结果。该团队将与美国疾病控制和预防中心共享生成的结果。

谢伊说:“我们希望这一过程能积极推动美国的应对新冠肺炎的政策。”“它还为未来的暴发环境提供了框架,包括新出现的疾病和农业害虫物种,以及地方病传染病的管理,包括疫苗接种战略和疾病监测。”

除了谢伊和龙格,研究小组包括大卫·潘尼西澳大利亚大学,牛津大学的威廉·普罗伯特在英国,Shou-Li李在中国的兰州大学,迈克尔Tildesley英国华威大学,宾夕法尼亚州立大学和马修法拉利。

这项工作得到了美国国家科学基金会和宾夕法尼亚州立大学哈克生命科学研究所的支持,并得到了冠状病毒研究种子基金的资助。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.psu.edu/story/617567/2020/05/07/research/which-covid-19-models-should-we-use-make-policy-decisions