Как СПбГУ и Политех пик второй волны высчитывали: почему их прогнозы отличаются в несколько раз

Мировой опыт против официальной статистики — лучшие умы Петербурга пытаются угадать, когда коронавирус пойдет на спад. Настоящую дуэль прогнозов ведут Политех и СПбГУ. Пока с переменным успехом.

Ученые Политехнического университета заявили о прогнозе грядущего февральского мегапика коронавируса в Петербурге со 150 тысячами активных больных. И на следующий же день получили ответ от коллег-оптимистов из СПбГУ, которые ждут развязки второй волны уже через неделю.

Проректор Политехнического университета Алексей Боровков заявил в интервью «Фонтанке», что систему здравоохранения Петербурга ждет серьезный вызов. Развитие коронавируса в последние недели показало, что прогнозная ситуация значительно хуже того, что можно было бы ожидать, и если эпидемия продолжит распространяться по декабрьской кривой, то второй пик в Петербурге произойдет 9 февраля 2021 года. То есть на месяц позже, чем ожидалось ранее, но, главное, его амплитуда составит около 148 тысяч активных больных, что в 13,5 раза больше, чем в первый летний пик. И это при том, что еще в октябре негативный сценарий развития ситуации в Петербурге, по модели все той же группы Боровкова, предполагал к концу ноября лишь 18 тысяч активных заболевших.

На следующий день после публикации в заочную дискуссию с проректором в СМИ вступил заведующий кафедрой инфекционных болезней, эпидемиологии и дерматовенерологии СПбГУ Алексей Яковлев. Он заметил, что на официальных цифрах из «Стопкоронавируса» в Политехе эффективную модель сделать не могли. Поэтому, например, команда Боровкова выдала девять прогнозов, но даже самый негативный из них в итоге оказался лучше, чем ситуация в реальности. Яковлев напомнил, что это не норма. И например, в тех моделях, которые специалисты делают по гриппу, совпадали 10 из 12 прогнозов.

6 декабря на сайте СПбГУ появился и новый собственный расчет пика, который оказался в несколько раз позитивнее. По мнению исследователей, Петербург уже приблизился ко второму с начала эпидемии пику по количеству активных случаев болезни. И он ожидается в Северной столице уже 15–16 декабря, с 64–65 тысячами одновременно болеющих.

Завкафедрой математического моделирования энергетических систем СПбГУ, руководитель Центра интеллектуальной логистики СПбГУ Виктор Захаров рассказал «Известиям», что свои расчеты они ведут на сравнении динамики пандемии в других похожих странах.

«Нам нужны были страны с примерно похожими противоэпидемическими мерами, в которых динамические показатели, характеризующие течение эпидемии, появлялись бы раньше минимум на три недели или месяц, — объясняет Виктор Захаров. — Поэтому мы, например, не взяли Германию — она очень близка к нам по времени развития пандемии. Не взяли и Китай, меры в котором несопоставимы с нашими».

По его словам, последовательно сгенерированная на основании сделанного выбора стран траектория эволюции сравнивается с фактической статистикой. И таким образом, получается «довольно точный, но недолговременный прогноз с горизонтом 2–3 недели».

Впрочем, директор по исследованиям агентства Data Insight Борис Овчинников заявил, что у модели СПбГУ тот же изъян, что и у их оппонентов, — официальные данные статистики не годятся для использования в прогнозировании реальной динамики эпидемии и надежного сравнения разных стран между собой.

По его словам, универсальных законов развития эпидемии не существует, скорость и длительность подъема, резкость перехода к спаду, глубина снижения, интервал между двумя волнами могут очень сильно варьироваться даже от региона к региону в рамках одной страны. Например, в Петербурге меньше заболевших, чем в Москве, а смертность от коронавируса на 100 тысяч населения значительно выше — 109 умерших против 75.

А доцент физического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова Михаил Тамм добавил, что сравнение России с европейскими странами и вовсе выглядит сомнительно — в последние полтора месяца Италия, Испания, Франция и Великобритания фактически вернулись к карантину, тогда как в России речи о локдауне не идет. Если не вспоминать про предстоящие новогодние ограничения для музеев, театров и общепита.

Есть и еще один фактор не в пользу модели СПбГУ. Прогнозируемый на середину декабря пик в 64–65 тысяч активных больных в Петербурге уже почти пройден. 7 декабря в Петербурге зарегистрировано 59 875 заболевших, которые не умерли и не выздоровели.

Оба университета и раньше выдавали прогнозы с разной степенью реалистичности. Например, во время первой волны перед майскими праздниками Боровков прогнозировал 8–12 тысяч активных больных в Петербурге (и к концу мая их было девять). А на середину новогодних праздников в Политехе изначально планировали 65 тысяч активных больных. Но реальность обогнала их.

В СПбГУ еще 21 ноября прогнозировали на 13–15 декабря выход Петербурга на пик по количеству болеющих в 53–54 тысячи человек. Но ухудшили свой прогноз, заявив, что к 15 декабря в городе будет примерно 67 тысяч активных больных. А 6 декабря снизили его вновь до 65 тысяч, объяснив: в связи с тем, что средняя статистическая продолжительность болезни начала убывать. Оценить точность прогноза можно будет уже через неделю, но пока все выглядит так, что его придется корректировать в большую сторону.

Для справки:

В Санкт-Петербургском госуниверситете ученые Центра интеллектуальной логистики используют разработанную модель прогнозирования развития эпидемий CBRR (Case-Based Rate Reasoning). Первые прогнозы начали строить по ней еще в апреле —мае 2020 года. Для прогнозирования эволюции коронавируса в России используются данные о динамике его распространения в Италии, Испании, Великобритании и Франции, где эпидемия началась раньше. Сравнение идет с официальной российской статистикой. Прогноз дается на 2–3 недели вперед.

В Политехническом университете математическую модель распространения коронавирусной инфекции разработали совместно с НИИ гриппа им. Смородинцева. Она согласована с Минздравом и построена на базе системы дифференциальных уравнений, учитывающей начальное соотношение восприимчивых к вирусу индивидов в популяции, интервалы инкубационных периодов, коэффициенты интенсивности выздоровления и многие другие параметры. Она калибруется также по данным официальной статистики. Прогноз выдается на два месяца вперед по девяти сценариям.

Авторы модели СПбГУ делятся статистикой не только по Петербургу, но и по Москве и всей России. При этом пик коронавируса в стране они ожидают 21–22 декабря с 514–517 тысячами заболевших, а в Москве в ближайшие дни — 10–12 декабря, со 149–151 тысячей активных пациентов. Во всех моделях не учитываются локальные факторы (вроде концертов Басты или «Песни года»), которые могут значительно повлиять на статистику в недалеком будущем.

Илья Казаков, «Фонтанка.ру»