2024年6月11日发(作者:)
大数据在疫情防控下的应用
信息化社会的到来,对于大数据的研究有了更高层次的要求,大数据的应
用也越来越多的融入了人们的生活之中。作为大数据专业的一员,大数据在当
今社会生活中充当什么样的角色、可以解决什么样的问题以及能够发挥什么样
的作用,都是我们亟需了解研究的问题。在新冠肺炎疫情下,我国在疫情防控
方面采取了以大数据依据的信息分析和管理措施,有助于防控的信息化处理。
对大数据在新冠疫情防控中应用的研究,有利于对其进行更加系统的认识,拓
展研究发展方向。
一、调查目的
通过对大数据在疫情防控中应用的研究,全面认识大数据在应用时的特点
和发展前景,深化大数据和社会治理领域的联系,扩展大数据的应用方向,并
利用已学专业知识对疫情防控提出可行性建议。
二、调查人
XXX
三、调查时间
2022年1月3日-1月10日
四、调查内容
调查大数据在现阶段下疫情防控中的应用,尝试利用已学的专业知识解决
疫情下的某些生活问题,并提出可行性建议。
五、调查形式
采用网络调查,线上网络调查通过相关论坛、网站、期刊、论文、讲座等
获得相关资料,并结合自己所学的专业知识进行深层次的学习与研究。
六、调查结果
在新冠疫情防控期间,我国利用大数据进行了数字化防控,为有关部门提
供了数据支持,并且根据情况精准施策,针对各个地区采取不同的防控手段,
大大提高了防控效率。大数据除了指导防控外,疫情预警,追踪传染源,智能
诊断,防护资源整合,地区间资源共享等功能也是大数据在疫情防控中的关键
应用。
图1 疫情防控健康信息码态势大屏
图2 新冠肺炎疫情防空指挥平台
1.大数据在新冠肺炎疫情防控中的应用
1.1疫情预警
大数据通过对海量的数据进行相关性挖掘分析,可以预测某一复杂事件的
规律,做到提前预警,传染病的防控也不例外。2009年2月,谷歌公司的工程
师在《自然》上发表了一篇题目为《利用搜索引擎查询数据检测禽流感流行趋
势》的论文,利用统计某个地区的用户搜索词,来预测流感的发生,并设计了
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一个流感预测系统 GFT(Google flutrends),宣称该系统可以比美国疾病控
制与预防中心(CDC)预测流感趋势还要快,可提前2周发布流感预警信息,准
确率高达 96%。
仔细研究分析该论文,有力的印证了大数据通过相关性分析的预测作用,
如在某一个区域某一段时间,有大量有关流感的搜索指令,那么就可能存在一
种潜在的关联,在这个地区,就有很大可能性存在对应的流感人群,相关部门
就值得发布流感预警信息。因为有人感冒了,或者快感冒觉得不舒服,就会上
网去查一查“感冒吃什么药好”、“哪里有卖感冒药的”、“嗓子不舒服是什
么原因”,或者是“什么原因会导致咳嗽”等,这些搜索词就成了分析是否具
有流感趋势的数据,同时流感一般具有传染性,所以如果这样的情况形成了一
个高峰,就可以考虑发布流感预警了。
1.2 追踪传染源
在传染病的防控过程中,控制传染源、追踪密切接触者至关重要。如何利
用高科技技术手段快速准确的追踪传染源,并有效的控制,避免传染进一步扩
大,在这次疫情防控中,大数据实实在在的“大秀”了一把。武汉市封城前将
近 500 万人流出,如何实现快速精准追踪到这 500 万人,并追踪与其密切接
触过的人,电信大数据、交通大数据、电力大数据等提供了强大的支撑作用。
现在手机已经成为我们个人的另一张身份证,目前我国独立移动通讯用户
的普及率约为 82%,几乎具有独立活动能力的人群都拥有一部手机,且实行了
手机用户的实名制,从手机用户就可以识别持有人的身份。因此,可利用电信
大数据进行基站定位追踪,判断手机用户是否来自疫区,可以用于个人自证有
无疫区行程;利用全球导航卫星和数字地图系统,进行精确定位;通过计费数
据,可以知道用户平时比较密切的联系人,从而确定是否为用户的密切接触者。
图4 大数据在定位传染源中的应用
此外,结合交通大数据,通过对离开城市的航班、轮船、火车、公交车辆
进行追踪来确定离市人员身份,更重要的是用于同行人及密切接触人员的确定;
通过电力大数据对用电情况的综合分析,确定是否在家。从而可以判断传染源
的具体位置。
在这次疫情防控中,国网电力杭州公司,就开发出大数据分析的算法,通
过对采集的1000多万条数据进行分析,能够很好的知道,有没有居家隔离的人,
有没有独居的人,社区就可以根据这个来判断来做针对性地服务。利用SEIR
传染病模型。把人群分成四类,S(Susceptible)易感者,指未得病者,但缺
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乏免疫能力,与感染者接触后容易感染;E(Exposed)暴露者,指接触过感染
者,但暂无能力传染他人,对潜伏期长的传染病使用;I(Infectious)感染者,
指已经感染的人,可以传播给 S 类,将其变为 E 或 I 类成员;R(Recovered)
康复者,指被隔离或因病愈而具有免疫力的人。
图5 SEIR模型图示
通过以上模式,采用大数据技术对其进行计算分析,可以得出传播预测,
为疫情防控精准施策,提供了有价值的参考意见。
1.3智能诊断
大数据根植于人工智能,为人工智能的机器学习提供原料,两者相互结合
将释放出具大的能量。在本次疫情防控中,新冠肺炎患者的核酸检测,取样主
要是通过口腔部来取样进行检测,但实际上这里感染并不算严重,肺部才是最
严重的。因此,检测结果有一定的误差,如需确诊还需进行肺部 CT 扫描。对
扫描出的大量 CT 照片,如果一张张看耗时又耗力,况且时间也不允许,因为
时间就是生命。利用医学大数据,主要包括以前拍摄的 CT 照片、医生的诊断
结果意见及相关的医疗经验,结合人工智能技术,进行机器学习,研发出 CT
影像大数据分析评价系统,通过系统就可以把 CT 照片还原回一个3D三维的肺,
比较容易看清肺部有没有纤维化,有没有变毛玻璃状,有没有病灶,然后进行
智能综合病理分析,高效、精准给出诊断结果。此外,大数据在病毒检测、基
因序列分析、宿主分析等都起到了关键性的作用。
1.4防护资源整合
分析一个地区的药店数据以及药店周边的人员流量,了解防护物资的分配
情况,并通过与其他地市的信息共享来进行防护物资的整合,使防护物资得到
高效利用,居民可在相关程序中进行购买,并采取限购等方式让更多的居民得
到防护用品。在防护资源整合方面,政府机关、医疗部门、防护资源生产商以
及交通部门应做好相互协调,使物资可以快速地运输到需要的地方,提高防控
的效率、质量和水平,让更多的防护资源使用到必要的地方,减少浪费和消耗。
比如,湖北省由志愿者开发了一个医疗物资需求平台,该平台主要从互联网上
爬取数据,然后按城市医院类别进行分类,登出需求、运输及联系方式供物资
供应企业查询。
图3 疫情物资管理平台
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1.5地区间数据共享
郑州市本市内做好数据的收集和统计,不仅利于本市内的数据分析,对防
控进行相关的精准防控和精准施策,而且通过与其他地市的数据共享使得防控
形成闭环,为其他地市进行外来人员行经路线调查时提供数据,使得流动人员
的行经路线能够得到追溯。在疫情期间,对于火车、高铁、飞机等班次人员进
行数据统计,使得出现传染源的同一车厢或者班次的人员进行快速、精准隔离,
防止更多的人被传染,提高防控的效率。地区间的数据共享能让在国家范围内
的疫情防控更加高效,使得疫情得到有效治理。
2.数据防控模式存在的问题
2.1疫情预警技术有待提高
为什么这次新冠肺炎疫情大数据预警来得晚,且基本上没有起到预警用。
这值得我们深思。粗略地分析一下原因,首先是传染病根本没有被列为互联网
界关注的优先点;其次是疾病控制与预防中心没有相关的大数据分析平台,或
者是有,但没有起到作用;再次是在发现不明肺炎之初,医疗机构的信息中心
的技术人员敏感性不够,没有能够根据十几病例的病情分析出人传人,没掌握
住病毒控制的主动权。因此,有了这次新冠肺炎疫情的深刻教训,国家应该大
力重视利用大数据等其他高科技信息技术进行疫情预警,做到防患于未然。
2.2数据统计不足
数据防控模式存在数据统计不足的问题,具体表现有:
(1)数据遗漏。由于部分人群接收不到健康数据的登记,导致数据遗漏而产生
偏差;(2)数据瞒报。部分感染或去过高发感染区的人会对自己的真实情况进
行隐瞒,导致数据统计存在偏差和错误;(3)数据时效性差。由于数据需要从
基层进行层层上报,造成数据上传的周期相对过长,对于时效性较强的数据无
疑是非常不利的。
2.3数据公开的科学化、标准化有待提高
各省份对于疫情数据的公开化和透明度存在差异,数据公开的科学化和标
准化还需提高。对于社会公益组织而言,政府公开透明的数据是非常重要的,
若数据出现偏差,会导致物资没有运往更加需要的地方,影响物资援助的效率。
3.可行性建议
3.1提高数据收集面和准确性
完善数据收集的过程,提高数据的收集效率,完善社会基础设施,扩大信
息收集的覆盖面,保证数据的完整性。通过减少数据的繁琐收集程序和层层上
报中出现的数据偏差,从而提高数据的准确性,进一步提高社会治理的效率,
更加有效应对疫情以及重大传染性疾病的防控。
3.2提高数据管理技术
通过提高对数据的管理分析技术,注重数据管理人才培养和发展,提高数
据管理技术和能力,寻找更多大数据与防控结合的数据分析方向。增强数据开
发能力,提高疫情期间数据的利用效率,充分发挥数据的功能,更加有效的对
疫情防控进行统一调度。
3.3提高数据公开的标准化
政府部门应该对数据的公开更佳科学、透明、标准化,保障数据的准确性。
准确的政府公开数据,可以为公益组织等社会组织提供更有价值的信息,使物
资的调配更加准确、高效。
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4. 参考文献
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