ФОРСАЙТ COVID-19: Вплив на економіку і суспільство В досліджені проаналізовано вплив пандемій свинячого грипу, Ебола і коронавірусу (які відбувалися протягом останніх 12 років) на розвиток світової економіки та глобального суспільства. Показано, що ці пандемії носять циклічний характер з періодом повторення, який приблизно дорівнює п’яти рокам. Вони суттєво впливають на світову економіку, приводячи до розриву економічних ланцюгів і гальмування на кілька місяців або навіть до одного року розвитку економіки і суспільства. ![]() Рисунок 1. Вплив пандемій на розвиток економіки і суспільства Аналогічні спади світової економіки спостерігалися і раніше. Вони виникали, в тому числі, і під впливом пандемій грипу та свинячого грипу в 2008-2009 роках і Ебола в 2014-2015 роках відповідно. Але на світову економіку вони мали короткотерміновий вплив (від кількох місяців до року), після чого продовжувався її об’єктивний розвиток з елементами оновлення і часткового позбавлення від штучних нашарувань (фінансових бульбашок, пірамід і т.п.). Екстраполюючи явища 2008-2009 і 2014-2015 років на нинішню ситуацію з пандемією коронавірусу, можемо зробити прогностичне судження, що спад світової економіки в 2020 році буде більш глибоким у порівнянні із згаданими попередніми кризами, але вже у 2021-2022 роках, після подолання нової пандемії і позбавлення від застарілих і штучних нашарувань, почнеться її оновлення і зростання відповідно до об’єктивних законів економіки. 2. Побудова прогнозної моделі для аналізу розповсюдження COVID-19 в Україні Для побудови прогнозної моделі розповсюдження COVID-19 в Україні використовувалися відкриті дані національних і міжнародних організацій: World Health Organization ( https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/global-research-on-novel-coronavirus-2019-ncov ); Johns Hopkins University Center for Systems Science and Engineering ( https://github.com/CSSEGISandData/COVID-19 ); Національна служба здоров’я України ( https://nszu.gov.ua/covid/dashboard ); Директорат регіональної політики та децентралізації Офісу Президента України ( https://public.tableau.com/profile/publicviz?fbclid=IwAR2Czcn-3lmyOqAdXE1gysmMOmweRYn9bzRxItvSES7p4Y1rqBPDJulutQE#!/vizhome/monitor_15841091301660/sheet0 ). Головними методами, покладеними в основу побудови прогнозної моделі та розрахунків розповсюдження вірусу SARS-CoV-2 в Україні стали: - Інтелектуальний аналіз даних (Data Mining); - Принцип подібності в математичному моделюванні (Principle of Similarity in Mathematical Modeling); - Кореляційний аналіз (Сorrelation Аnalysis); - Регресійний аналіз (Regression Analysis). Відповідно до принципу подібності в математичному моделюванні, для побудови прогнозної моделі розповсюдження COVID-19 в Україні необхідно визначити країни, в яких розповсюдження вказаного вірусу мало найбільш подібний до України характер. Для цього використовувалися статистичні дані Johns Hopkins University Center for Systems Science and Engineering щодо випадків захворювання на COVID-19 для групи країн світу з найбільш характерними проявами пандемії (Таблиця 1). З метою дотримання умови однорідності вибірок даних, першим днем спостережень для кожної країни було встановлено дату реєстрації першого офіційного випадку захворювання. Застосування до цих даних метода кореляційного аналізу показує, що розповсюдження вірусу SARS-CoV-2 у наведених в табл. 1 країнах має схожий характер, але значення коефіцієнтів кореляції найвищі між Україною, Італією та Іспанією. Таблиця 1. Кореляційна матриця випадків захворювання на COVID-19 в обраних країнах Ґрунтуючись на цих розрахунках, в якості країн-прототипів для України було обрано Італію та Іспанію. В цих країнах-прототипах характер розповсюдження COVID-19 найбільш наближений до України, але масштаби цього розповсюдження в обраних країнах значно вищі. Аналіз даних показує, що в Україні перший випадок зараження на COVID-19 було зареєстровано на 32 дні пізніше, ніж в Італії, і на 31 день пізніше, ніж в Іспанії. Тому на основі даних про розповсюдження вірусу в обраних країнах-прототипах будемо прогнозувати кількість випадків COVID-19 в Україні з затримкою приблизно на 30 днів. 3. Математична модель для прогнозування розповсюдження COVID-19 в Україні Проаналізуємо динаміку кількості захворювань в Італії та Іспанії та побудуємо відповідні графіки (рис. 2). Бачимо, що до 46-го дня в Італії та до 51-го дня в Іспанії поширення вірусу носило експоненційний характер, а потім, після введення в цих країнах жорстких карантинних заходів, він змінився на лінійний з різними кутовими коефіцієнтами для кожної з них. ![]() Рисунок . Динаміка кількості захворювань на COVID-19 в Італії та Іспанії Опишемо ці процеси такими математичними співвідношеннями: ![]() де N(t) – кількість випадків захворювань, t - кількість днів від першого дня захворювання. Використовуючи математичну модель (1) виконаємо прогнозні розрахунки розповсюдження COVID-19 в Україні за песимістичним і оптимістичним сценаріями. Прогнозовану кількість летальних випадків в Україні розраховано з урахуванням рівня смертності від COVID-19 в Італії та Іспанії. За основу взято відношення кількості летальних випадків до загальної кількості випадків захворювання за кожен день пандемії в зазначених країнах-прототипах. Для України цей показник розраховувався на основі використання принципу подібності в математичному моделюванні з відповідним лагом (приблизно 30 днів). 4. Прогнозне моделювання розповсюдження коронавірусної хвороби в Україні 4.1. Песимістичний сценарій (який може відбутися з ймовірністю до 30%) полягає у використанні для розрахунків розповсюдження COVID-19 в Україні математичної моделі (1), яка відображає характер розвитку пандемії в Італії та Іспанії з часовою затримкою розвитку цих процесів приблизно рівною 30 дням, але з меншими масштабами їх розвитку у порівнянні з обраними країнами-прототипами. На основі даних для Італії та Іспанії, за допомогою інструментів регресійного аналізу, виконано прогнозні розрахунки поширення захворювань та кількості можливих летальних наслідків в Україні. Результати моделювання представлено в табл. 2, графічну інтерпретацію наведено на рис. 3 та 4. Результати моделювання показують, що для України функція швидкості змінювання кількості випадків COVID-19 набуває свого максимуму на 51-52 день від першого зареєстрованого хворого, а саме на другу половину квітня 2020 року (22-23 квітня). Після досягнення цього максимуму, в наслідок жорстких карантинних заходів в країні, має відбутися «злам» попередньої тенденції і розпочатися зниження швидкості зростання кількості випадків захворювання (функція кількості захворювань на COVID-19 змінює характер з експоненційного на лінійний). На рис. 5 наведено результати прогнозного моделювання кількості можливих летальних наслідків від COVID-19 для України включно до 2.05.2020 року. Таблиця 2. Результати прогнозного моделювання кількості захворінь та кількості можливих летальних випадків від COVID-19 в Україні Рейтингова таблиця
*з 04.04.2020 наводяться прогнозні значення ![]() Рисунок 3. Прогноз кількості COVID-19 в Україні ![]() Рисунок 4. Прогноз швидкості зміни кількості захворювань на SARS-CoV-2 в Україні ![]() Рисунок 5. Прогноз кількості летальних наслідків від COVID-19 для України 4.2. За оцінками ряду експертів, бажаний для України оптимістичний сценарій (який може відбутися з ймовірністю до 10%) полягає в триразовому зменшенні показників інфікованих вірусом SARS-CoV-2 і летальних наслідків від нього у порівнянні з песимістичним сценарієм, наведенним в таблиці 2. Експерти обгрунтовують це наступними аргументами: - більш високим колективним імунітетом населення України у порівнянні з населенням країн-прототипів, особливо виходячи з гіпотези, що люди старшого віку в Україні, які у свій час обов’язково отримували вакцинацію БЦЖ, більш стійкі до захворювань коронавірусом; - приходом сухої, теплої погоди в Україну; - можливими ефективними проти-пандемійними діями влади; - масштабною консолідацією громадянського суспільства і національного бізнесу навколо проблеми подолання пандемії. Аналітики світового центру даних «Геоінформатика і сталий розвиток» вважають, що найбільш реалістичним сценарієм (з ймовірністю до 60 %) буде середній (за наведеними параметрами) між песимістичним і оптимістичним сценаріями. Разом з тим, побудований в цьому дослідженні песимістичний сценарій, на думку розробників, має бути базовим для подальшого розгляду з метою планування на його основі проти-пандемійних заходів, виходячи з міркувань, що краще помилитися в гіршому. Команда проекту звертає увагу на те, що наведені результати і висновки носять оціночний характер, достовірність яких визначається адекватністю вихідних гіпотез і визначень та достовірністю використаних даних. Розпочаті дослідження продовжаться, результати будуть періодично оприлюднюватися. Світовий Центр Даних, ІПСА, НТУУ «КПІ» ( http://wdc.org.ua/uk/covid19 ) Додатково: Форсайт економіки України на середньострокову (до 2020 року) і довгострокову (до 2030 року) перспективи ( https://euroosvita.net/index.php/?category=1&id=4390 ) |