2020/02/06 16:51

程序模拟新冠病毒传播，视频火出B站：必须居家隔离，戴口罩至关重要

急不可耐往外跑，模型说你还太早！疫情看起来被控制住了？程序模拟结果说明，这场战争还远未结束。

刚过二十四节气中的立春，很多地方气温开始回升，而北京地区昨天还迎来了一场漂亮的雪，很多人都想要出门。但是，现在到可以出门的时候了吗？NO！

近日，有位 B 站 up 主通过程序模拟的方式展示了新型冠状病毒的传播方式，特别是在人们不出门和出门的情况下。从结果来看，在没有隔离措施的情况下，程序展示了一幅病毒传播的骇人图景。在这样的情况下，作为普通公民，唯有坚持闭门不出，我们才可能打赢这场疫情防卫站。

视频地址：https://www.bilibili.com/video/av86478875

骇人的传播图景

在视频中，up 主首先介绍了程序模拟的情况。可以看到，假设图上的白点都是某城市的健康人类，红点为感染者，在设定人群流动一项为正常的情况下，病毒将快速传播，最后将人群全部感染：

我们知道，疾病的传播需要三个要素：传染源、传播途径和易感人群。只要切断传播途径就无法传染。所以在没有医院干预的情况下，如果所有人都闭门不出（切断传播途径）呢？

可以看到，病毒传播的速度大幅降低，在一定时间内几乎没有感染多少人。这时候如果加入「医院」这个变量，就可以看到疫情很快被消灭的情况。

但是另一方面，在疫情开始蔓延的时候，人们往往并不重视隔离这个因素，这时候没有控制人员流动。那么，即使有医院建立隔离区开始收治病患，疾病依然会快速蔓延，以至于难以收场。

这时候就看到了扩大定点医院规模、建立专门医院（火/雷神山医院）集中收治的作用了。在扩大隔离病床规模的情况下，疫情被遏制：

那么，扩大了隔离床位的规模，是否就意味着自我隔离并不重要了呢？大错特错。

首先，医院有收治病人的响应时间（包括排队挂号、候诊、病毒核酸测试等），并不是任何一个感染者都可以立即被隔离治疗。这就意味着，一旦病人数量激增，医院响应时间下降，疫情本身就会变得不可收拾。

更重要的一点是，这次的新型冠状病毒肺炎有 14 天的潜伏期，而潜伏期依然具有传染性！

潜伏期就意味着医院响应的时间被变相增加了很多，处于潜伏期的感染者如果还像没事儿人一样流动，就会造成严重的感染情况。

在潜伏期，正是因为几乎没有任何症状，感染者在可以随意流动的情况下感染了数量庞大的健康人群。当潜伏期结束后，病人数量激增，医院没有足够的隔离床位资源收治病人，最后就会造成不可挽回的局面。

所以，从以上的分析中可以得出结论：不管你自己感觉如何，在国家没有明确通知的情况下，要尽可能避免不必要的外出。如果必须外出，需要佩戴口罩！

极简版「瘟疫公司」：模型展示病毒传播

在用视频劝诫大众减少外出的同时，up 主「Ele 实验室」也在 GitHub 上公开了模拟程序的代码。该病毒传播模型通过 Java 完成，如果读者安装了 JDK，那么通过 IntelliJ IDEA 就能成功模拟病毒的传播过程。目前该项目已经有了 700+的 Star 量，很多开发者已经验证——这些代码是能跑的。

项目地址：https://github.com/KikiLetGo/VirusBroadcast

在项目的「Issues」中，「请问怎么导入代码使用？」展示了如何在本地跑代码。你需要下载代码，导入 src 目录下的代码，然后配置 IDEA，就能让模型跑起来。如下所示为其它开发者模拟疫情传播的结果：

下图展示了该项目的代码结构，开发者通过正态分布模拟人群分布与移动分布。虽然假设非常简单，但强悍的正态分布还是能大致体现自我隔离的重要性。

在这些文件中，如果读者不了解 Java 语言，那么可以直接修改 Constants.java 文件中的参数。下图展示了最为重要的模拟参数，通过调整医院、人口流动和潜伏期等条件，我们可以清晰地看到病毒传播呈不同的形态。

当然，项目开发者的主要目的在于劝诫我们不要停止自我隔离，模型也只是最理想的情况。如果有开发者熟悉 JAVA，以及各种复杂的条件，那么你也可以为这样的朴素病毒传播模型加上新的限制。

例如人群的流动意向，如果因为地方政策限制了人群流动，人群只能在局部区域活动。那么这种限制的力度如何映射到最终病毒传播速度？或者说，在乘坐主要的交通工具时，乘客都会经过严格的肺炎新病毒预检验，这对病毒的传播速度又有什么样的影响。

感染者初始化，让那个幸运的家伙成为感染者吧。

口罩多重要？早有视频宣教

值得注意的是，此前在 B 站上也有一个大火的视频，介绍了关于本次疫情的相关情况。其中很重要的一个信息是：口罩的作用。

视频地址：https://www.bilibili.com/video/av86216616

从视频中可以看出，病毒可能经由飞沫传播，没有防护措施很容易被感染。

此外，口罩的选择也非常重要。近日，国家卫健委出台了《不同人群选用口罩指引》。

有一个例子说明，没有佩戴口罩的情况下，感染新冠病毒的可能性非常高。

据宁波市江北区消息，最近新增的一例确诊病例，由于和已感染的某位确诊病例在菜市场摊位有过 15 秒的近距离接触，且两人都没有佩戴口罩，最终被感染。

另外，当病毒在无干预条件下传播时，其 R0 值非常之高，只有自我隔离，才能有效降低这一数值。自我隔离应对疫情非常有效。

所以，疫情当前，请大家尽量不出门，勤洗手，戴好口罩。

工程新型冠状病毒应用程序模拟