在本文中, 2020年3個月23使用日期數據。
數據源:歐洲疾病預防控制中心(經濟發展中心)
新型冠狀病毒來勢洶洶,超乎想像,據報導,美國和歐洲的感染人數正在迅速增加。在日本,感染人數每天都在增加,但我認為沒有像美國和歐洲那樣快速增加的感覺。
在本文中,我們將對每個國家的感染人數數據應用一個模型,並檢查感染人數的增加程度。 JMP讓我們使用“可靠性增長”平台可靠性?跟感染數據關係不大?你可能會這麼想,但我在使用它時學到了很多東西。
什麼是“靠譜成長”平台?
JMP然後在菜單欄[分析] > [可靠性/生存分析]當你跟隨[可靠性增長]可以找到菜單。大概JMP即使是核心用戶,這個功能也可能比較陌生。
“可靠性增長”是一個主要分析事物和系統故障的平台。基於隨時間發生了多少故障(事件)的數據的泊松過程烏鴉-AMSAA適合模型。通過擬合,可以看出故障次數是在增加還是在減少,並且可以得到平均故障時間(平均故障間隔),這是系統耐久性的指標。。
烏鴉-AMSAA該模型遵循取冪。以這次新冠病毒為例,形象的是感染人數隨著時間的增加而增加。
傳染病的實際模型應該是比較複雜的,這個平台這次不是為了分析感染人數,但是我們也考慮探索性分析,我們通過這個“可靠性增長”來模擬客戶數量的發生情況.
累計感染人數可視化
除中國感染人數最先增加外,累計感染人數超過日本的國家是22國家。包括日本23讓我們在圖形生成器中繪製每個國家/地區的每日累計感染人數。
該圖按地區劃分,橫軸代表日期,縱軸代表當日累計感染人數,但縱軸是對數刻度。

在日本的淺藍色(左上圖)中, 3個月23截至今日累計感染人數為1089我是一個人。在日本,感染者發現得早,但與其他國家相比,可以看到感染者人數並沒有增加太多。同一個亞洲國家伊朗(粉紅色)比其他亞洲國家更晚發現了第一例病例,現在是亞洲地區累計病例數最多的國家。
歐洲(右上圖)在許多國家3個從月初開始,感染人數迅速增加,可以看到美國、加拿大(左下圖)、巴西(右下圖)的感染人數也在快速增加。
用“可靠性增長”擬合模型
對於上面可視化的國家,使用“可靠性增長”平台,烏鴉-AMSAA我嘗試擬合模型。要使用的數據取決於每個國家(地點) 當天(日期)感染者每(確認的)輸入後,單擊“日期格式”選項卡並按如下方式指定列。

然後點擊紅色三角按鈕, [擬合模型] > [烏鴉 AMSAA]選擇。
綠色曲線是擬合曲線。目視確認擬合優度,有的國家擬合得好,有的國家擬合得不好。這裡,包括日本四考慮一個國家的合適情況。
* 請注意,下圖中的縱軸(累計感染人數)每個國家的數值範圍都不同。
美國

3個自 1 月以來,感染人數急劇增加,但可以說該模型很好地捕捉到了這一現象。
日本

根據這次使用的數據,第一位感染者記錄在日本1個月15現在是白天。因此,與其他國家相比,感染人數受到抑制。作為一個模型,也有擬合不好的時候,但是可以認為是一個大致捕捉到感染人數特徵的模型。
伊朗

伊朗記錄的第一例感染病例是2個月20現在是白天。從這裡3個感染人數逐月快速增加。 3個月7由於當日實際感染人數位於擬合曲線上方,說明當時感染人數迅速增加。
韓國

大家可以看到,這個模型根本無法解釋韓國的感染情況。 2個較下半月大幅增加, 3個它沒有解釋本月初以來的放緩。
感染頻率的趨勢何時發生變化?
在上面的例子中,伊朗和韓國不太適合。一個可能的原因是感染頻率的趨勢從某個時間段開始發生了變化。
在“可靠性增長”中, [分配威布爾-NHPP變點檢測]有一種擬合方法,從數據中檢測出趨勢發生變化的時間點(變化點),變化點前後有單獨的形狀參數(β)烏鴉-AMSSA你可以擬合模型。對於這次模型擬合不好的伊朗和韓國,我們將嘗試擬合一個除以這個變化點的模型。
藍色曲線是威布爾-NHPP這將是變化點檢測的擬合線。這裡也沒有顯示參數估計和變化點的報告。
伊朗

變化點是3個月8個現在是白天。是因為3個月8個擬合了一天前後具有不同形狀參數的模型。從視覺上看,模型除以這個變化點(藍色曲線)的擬合度看起來更好。在報告底部的“模型列表”中,有一個顯示擬合優度的指標AICc或者BIC被展示。這些指標的值越小說明擬合越好,所以即使用指標來判斷,也可以看出除以變化點的模型擬合得更好。
韓國

變化點是3個月7現在是白天。即使是除以這個變化點的模型也絕不是很好的擬合,但它在視覺上比第一個擬合模型(綠色)更明顯。 AICc或者BIC您還可以看到,當您使用 來查看時,擬合效果更好。模型(藍色)除以變化點是3個月7這在一定程度上解釋了自 2019 年 3 月以來感染頻率下降的原因。
按強度函數考慮
在置信度增長中,有一個選項可以顯示擬合模型的強度函數圖。
“力量”表示當時的感染密度, ”強度函數”是強度隨時間的函數。這裡烏鴉-AMSSA模型的時間導數是強度函數,它是極短時間內感染概率的極限除以時間間隔。通過查看強度函數的圖形,我們可以看出感染人數是急劇增加還是減少。
下圖較早四伊朗和韓國是每個變化點擬合模型的強度函數。
*請注意,在以下圖表中,縱軸上的值範圍也有所不同。
美國

日本

美國3個月15可以看出,強度函數從一天左右開始迅速增加。新聞還報導說,感染人數從這附近急劇增加。日本也在崛起,所以我擔心未來,但實力值本身(是軸值)與其他國家相比較小。
伊朗

韓國

伊朗和韓國改變了變化點前後強度函數的顏色。伊朗是3個月1個感染人數逐日急劇增加,這是一個轉折點。 3個月8個儘管此後增長略有放緩,但我們可以看到它仍在增長。相比之下,韓國的快速增長可以說在拐點之後就被壓制了。誠然,感染人數仍在上升,但這是一個可能導致收斂的良好趨勢。
未來感染人數趨勢
此次推出的“靠譜成長”絕不是一個專注於未來預測的平台。從目前的數據來看,我們調查了感染人數的增加趨勢,增加的程度等。
目前,全球感染人數正在迅速增加,並被指出可能成為大流行病。強度函數的尺度參數 β 為1個較小的值表示感染人數隨時間減少,因此對於任何國家,β 的值為1個我只是希望它更小。我會繼續收集和分析數據。