4.4 減少社會接觸
4.4.2 交通管制
在交通管制政策的參數設定上,我們設定 TR_Rate = 0.5,TR_Threshold = 0.005,在此設定下,比較上述的三個啟動機制對傳播動態上所造成的差異。
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
1 13 25 37 49 61 73 85 97 109 121 133 145 157 169 181 193 205 217 229 241
天
發病人數 Capital City (侵襲率 = 29%)
Global (侵襲率 = 29%)
Local (侵襲率 = 19%)
圖 30 不同的啟動機制下的 “交通管制” 政策造成的影響
實驗結果
從(圖 30)我們可以發現,以Local方式來執行交通管制政策,明顯比Global 或Capital City等方式來得有效。此外,和 “停止上班上課” 的結果作比較後,
我們可以發現,交通管制政策對 “區域/全域啟動機制” 的敏感度,比停止上班 上課政策還要來得高。區域交通管制效果會比區域停止上班上課效果還要好的 的原因是,交通管制所影響的是流感從該區域擴散到其他區域,而停止上班上 課僅能減緩流感在該區域內的擴散。另外,區域交通管制效果會比全域的管制 好的原因是,以區域為單位的監測較能快速掌握流感在區域間傳播的動態,因 此可以在初期阻斷病毒在在區域間的流竄。如果到了後期再以全域的方式來阻 斷病毒的流動,此時病毒已經在各區域穩定成長,便為時太晚了。
5.結論
本研究建立了一個具有預測流感爆發趨勢的空氣傳染病模型,並用此模型來 模擬新型流感在台灣的爆發。此模型是一個以個體為基礎、由多個互連的區域構 成的模型,我們利用“分身點"來表達個體在區域內的日常移動及區域間的長距 離移動,並利用 “接觸場所” 的概念,來表達區域內人群的群聚,我們相信這個 的模型可以掌握住人群互動的基本性質,進而準確地描述流感在人群中的傳播。
在進行模擬實驗時,我們發現一旦流感在台灣爆發時,疫情將迅速地發展,
在短短不到二個月的時間便可造成全國將近一半的人受到感染。在實驗中我們亦 發現,克流感預防性用藥的效果並沒有想像中來得好。雖然使用克流感作預防性 投藥可以將初期的感染人數控制得非常低,但卻很難使流感完全消滅。一旦克流 感使用殆盡,將會使流感的感染人數快速地上升。在實驗中,我們發現居家隔離 對於政策執行率的敏感度並不大,只要有 50%的人遵守政策,便可以得到相當好 的效果。因此我們建議以居家隔離的方式來作為主要的防疫手段,而克流感則盡 量作為治療性的用藥。此外,衛生當局應該加強其發現病例的能力,因為提高病 例的發現率可以使得居家隔離及以預防性投藥的效果變得更好。
從實驗的結果來看,我們發現一旦新型流感病毒出現,我們很難利用現行的 各種公衛政策將它完全根除。必須等到大多數人都被感染,或人們因接種疫苗而 具有免疫力時,才能使流感的傳播緩和下來。因此,公衛政策的目的並不在於一 定要把流感的病源根除,更重要的,它必須使疫情減輕到一定的程度,使醫療體 系有能力照顧它所造成的病患,使政府當局有能力去應付它所帶來的各種衝擊。
另外,從我們的實驗中發現,區域間交通管制的政策,以地區為單位來執行 可以有很好的實施效果。因此我們建議交通管制的施行應該考慮以區域為單位來 施行,而這樣的方式也可以減少其他非疫區民眾的不便。
我們認為在這個研究中,在參數設定方面還有很大改進空間:例如透過 GIS
等相關的技術或更詳細來調查資料,來設定接觸場所的數量及其容納的人數,或 者利用各種無線裝置來進行人類日常移動的模式分析,來設定模型中的分身點。
這將大大地提高模型的準確性和可信度。另外,在整個地理空間上的切割如果能 以更小的單位來作為一個區域,例如鄉鎮市,相信也能提升模型的準確性。
現代的社會中,新興傳染病仍然是人類的一大威脅,就像 2003 的 SARS 帶給 我們的震撼教訓。我們必須事先模擬各種情境提早做好應變的措拖,才能在大流 行時成功地控制疫情。而有效地模擬不同情境及並評估各種公衛政策,則需要一 個準確而可靠的模型。希望我們在論文中所作的努力,能為這方面的研究作出一 些貢獻。
Reference
[1] Chen, H., et al., Avian flu: H5N1 virus outbreak in migratory waterfowl.
[2] Trampuz, A., et al., Avian influenza: a new pandemic threat. Mayo Clin Proc, 2004. 79(4): p. 523-530.
[3] World Health Organisation. Avian influenza: assessing the pandemic threat.
2005; Available from:
http://www.who.int/csr/disease/influenza/WHO_CDS_2005_29/en/index.html.
[4] Morens, D.M., G.K. Folkers, and A.S. Fauci, The challenge of emerging and re-emerging infectious diseases. Nature, 2004. 430: p. 242-249.
[5] Taubenberger, J.K., et al., Characterization of the 1918 influenza virus polymerase genes. Nature, 2005. 437(7060): p. 889-893.
[6] Watts, D.J. and S.H. Strogatz, Collective dynamics of'small-world'networks.
Nature, 1998. 393(6684): p. 409-10.
[7] World Health Organization. Confirmed Human Cases of Avian Influenza A(H5N1). Available from:
http://www.who.int/csr/disease/avian_influenza/country/en/.
[8] Longini Jr, I.M., et al., Containing Pandemic Influenza at the Source. Science, 2005. 309(5737): p. 1083-1087.
[9] Longini Jr, I.M., et al., Containing Pandemic Influenza with Antiviral Agents.
American Journal of Epidemiology, 2004. 159: p. 623-633.
[10] Kermack, W.O. and A.G. McKendrick, A Contribution to the Mathematical Theory of Epidemics. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, 1927. 115(772): p. 700-721.
[11] Diekmann, O., M. Jong, and J.A.J. Metz, A Deterministic Epidemic Model Taking Account of Repeated Contacts between the Same Individuals. Journal of Applied Probability, 1998. 35(2): p. 448-462.
[12] White, J. and I. Wells, Extracting origin destination information from mobile phone data. Road Transport Information and Control, 2002. Eleventh
International Conference on (Conf. Publ. No. 486), 2002: p. 30-34.
[13] Bak, P., K. Chen, and C. Tang, A forest-fire model and some thoughts on turbulence. Physics Letters A, 1990. 147(5-6): p. 297-300.
[14] Barrett, C.L., S.G. Eubank, and J.P. Smith, If smallpox strikes Portland. Sci Am, 2005. 292(3): p. 42-9.
[15] Health Protection Scotland. The infection control care of those known or
Available from:
http://www.hps.scot.nhs.uk/haiic/ic/dropletprecautions.aspx#principles.
[16] Center for Disease Control and Prevention, the United States. The Influenza (Flu) Viruses. Available from: http://www.cdc.gov/flu/about/fluviruses.htm.
[17] Bartlett, J.G. and F.G. Hayden, Influenza A (H5N1): Will It Be the Next Pandemic Influenza? Are We Ready? 2005.
[18] Melanie Mattson Influenza Primer I. Available from:
http://www.fluwikie.com/pmwiki.php?n=Science.InfluenzaPrimerI.
[19] Georg Behrens, H., et al., Influenza Report 2006, B.S. Kamps, C. Hoffmann, and W. Preiser, Editors. 2006, Flying Publisher.
[20] Flahault, A.D., S.D. Deguen, and A.J.D. Valleron, A mathematical model for the European spread of influenza. European Journal of Epidemiology, 1994.
10(4): p. 471-474.
[21] Rapoport, A., Mathematical models of social interaction. Handbook of Mathematical Psychology, 1963. 2: p. 493-579.
[22] Grais, R.F.J., et al., Modeling the Spread of Annual Influenza Epidemics in the US: The Potential Role of Air Travel. Health Care Management Science, 2004.
7(2): p. 127-134.
[23] World Health Organization. National Influenza Pandemic Plans. Available from:
http://www.who.int/csr/disease/influenza/nationalpandemic/en/index.html.
[24] Snacken, R., et al., The next influenza pandemic: lessons from Hong Kong, 1997. Emerg Infect Dis, 1999. 5(2): p. 1-11.
[25] Moser, M.R., et al., An outbreak of influenza aboard a commercial airliner.
Am J Epidemiol, 1979. 110(1): p. 1-6.
[26] Horimoto, T. and Y. Kawaoka, Pandemic Threat Posed by Avian Influenza A Viruses. Clinical Microbiology Reviews, 2001. 14(1): p. 129-149.
[27] Stewart, J.J., Parameters of Influenza Aerosol Transmission. CommentsR on Theoretical Biology, 2002. 7(6): p. 445-457.
[28] Osterholm, M.T., Preparing for the Next Pandemic. 2005.
[29] Judson, O.P., The rise of the individual-based model in ecology. Trends in Ecology & Evolution, 1994. 9(1): p. 9-14.
[30] Huang, C.Y., et al., Simulating SARS: Small-World Epidemiological Modeling and Public Health Policy Assessments. Journal of Artificial Societies and Social Simulation, 2004. 7(4).
[31] Milgram, S., The small world problem. Psychology Today, 1967. 2(1): p.
60-67.
[32] Mollison, D., Spatial Contact Models for Ecological and Epidemic Spread.
Journal of the Royal Statistical Society. Series B (Methodological), 1977.
39(3): p. 283-326.
[33] Ferguson, N.M., et al., Strategies for containing an emerging influenza pandemic in Southeast Asia. Nature, 2005. 437: p. 209-214.
[34] Granovetter, M., The Strength of Weak Tie. American Journal of Sociology, 1973. 78: p. 1360-1380.
[35] World Health Organization. Ten things you need to know about pandemic influenza. Available from:
http://www.who.int/csr/disease/influenza/pandemic10things/en/.
[36] Chowell, G., et al., Transmission dynamics of the great influenza pandemic of 1918 in Geneva, Switzerland: Assessing the effects of hypothetical
interventions. J Theor Biol, 2005.
[37] Bridges, C.B., M.J. Kuehnert, and C.B. Hall, Transmission of influenza:
implications for control in health care settings. Clin Infect Dis, 2003. 37(8): p.
1094-101.
[38] Hartmann, S., The World as a Process. Simulations in the Natural and Social Sciences. Modelling and simulation in the social sciences: From the
philosophy of science point of view, vo. 23: p. 77-100.
[39] 行政院主計處. 九十年工商及服務業普查. 2001; Available from:
http://www.stat.gov.tw.
[40] 行政院主計處. 八十九年戶口及住宅普查. 2000; Available from:
http://www.stat.gov.tw.
[41] 內政部. 內政統計月報. Available from:
http://www.moi.gov.tw/stat/month/list.htm.
[42] 教育部統計處. 各級學校概況表(87~94). Available from:
http://www.edu.tw/EDU_WEB/EDU_MGT/STATISTICS/EDU7220001/data/
serial/b.xls.
[43] 疾病管制局. 我國因應流感大流行之準備計畫. 2005; Available from:
http://flu.cdc.gov.tw/file/38657_6023726852plan%A1%5D%A9%5E%AE%D 6%AB%E1%AD%D7%ADq%AA%A910%AA%A9%A1%5E940808.doc.
[44] 疾病管制局. 流感防治手冊. Available from:
http://203.65.72.83/ch/di/ShowPublication.ASP?RecNo=698.
[45] 第三期台灣地區整體運輸系統規劃:整體運輸系統供需預測與分析(客運
技術報告). 1999: 交通部運輸研究所.
[46] 疾病管制局. 學校生病日上課情形趨勢圖. Available from:
http://www.cdc.gov.tw/file/38700_7772916667 學校生病日上課情形趨勢 圖.pdf.