シミュレーションを通じて感染予防の大事さを再認識しました

ワシントンポスト紙で、簡単なシミュレータを使って感染症に対する社会距離戦略の効果を検証していました(記事へのリンク)。サッカー元日本代表の本田選手がSNSで紹介して話題になっていたので、見たことがある人もいるかと思います。

この記事で社会距離戦略が効果があるのはわかりました。ただ、これを見て僕は、感染予防はどこいった?と思いました。社会距離戦略も大事だけど、基本は、うがい手洗いなどの感染予防。その観点からも検証しないとダメなんじゃないのかな?と。

そこでワシントンポスト紙と同等のシミュレータに感染予防の観点を加えたものをプログラミングして作って自分で検証してみることにしました。

検証開始

では早速検証してみたいと思います。まずはワシントンポスト紙のシミュレータを再現するところからです。

簡単にルールを説明したいと思います。

  • 人口200人の街
  • 最初は健康な人が199人と感染者が1人いる(以下の特徴を持つ架空の感染症です)
  • 健康な人は感染者に触れると感染する
  • 感染者は一定時間経過すると回復する
  • 回復した人は再度感染することはない
  • 回復した人には感染力がないものとする

次にシミュレータの見方を説明します。

シミュレータ
  • 左上にあるstepとはシミュレーションが始まってからどの程度経過したかを示します。人口以下は、項目ごとに現状の人数を数値で示しています。
  • 上のグラフは、時間が経過する(右に進む)につれて変化する人数の割合を示します。最初、健康な人(青)が199人と感染者(赤)が1人で始まり、だんだん感染者(赤)が増えて健康な人(青)が減っていきます。しばらくすると回復した人(緑)が増えてきて最終的に感染者(赤)が0人になったら終了です。赤の山の頂点が感染者数のピークとなります。
  • 下の図は感染がどのように広がっていくかを示します。丸は人を表しています。人は長方形の枠内を移動します。色は上の図と同じで、健康な人が青、感染者が赤、回復した人が緑です。

何の対策もしなかった場合

最初のシミュレーションは、何も対策をしなかった場合です。人は自由に行動します。

感染者のピークは180人程度に達してしまってしまいました。感染が爆発し医療崩壊に繋がるシナリオです。

人口の75%の人の行動を制限した場合

次のシミュレーションは、社会距離戦略にもとづいて人口の75%の人の行動を制限した場合です。その人たちは全く行動せず、残りの25%の人は自由に行動します。

自由な行動をした時と比べて感染者のピークが70人程度とだいぶ抑えられています。行動制限することがピークを抑えるために有効な手段だと言えそうです。

感染予防という概念を追加

ここまではワシントンポスト紙と同様のものです。結果もほぼ同じになったので、ちゃんとシミュレータを再現できたと言えそうです。

ここで僕独自のルールを追加してみたいと思います。それは以下のようなものです。

  • 健康な人の中に、手洗いなどの感染予防をする人がいる
    シミュレータ上では、丸の外側に円が描かれているのが予防している人です
  • 感染予防をしている人が感染者に接触した場合、20%の確率で感染する

人口の75%の人が感染予防した場合

次のシミュレーションは、人口の75%の人が感染予防した場合です。先ほどは75%の人が行動制限をしましたが、その代わりに手洗いなどで感染予防したらどうなるかシミュレーションしてみました。

感染者のピークも70人程度となり、行動制限と同等の結果が得られました。(だから行動制限をしなくてもいいという話ではありません。念のため。)

感染予防と行動制限をする

最後、行動制限も追加します。先ほどと同様に75%の人は感染予防をします。それに加えて人口の50%の人が行動制限をします。日本は海外ほどの強制的な行動制限が出来ないっぽいので、75%ではなく50%の人が行動制限すると仮定しました。

感染者のピークはさらに減少し40人程度となりました。結果的にはこれが最も良いです。感染予防と行動制限の両方を行なっているので、当然と言えば当然です。

(シミュレーションは毎回同じ結果になるわけではありません。初期状態によって数値等は変化しますが、およその傾向は変わらないと思います。一応、最も平均的だと思われるものを採用してます)

最後に

一番最後の方法が最善のように見えますが、世界的には、行動制限だけで対処することを最善の手段と見ているように感じます。おそらく個々の感染予防意識に期待するということは不確実なのでできないということなのだろうなと思います。(どのやり方が正しいかといった話ではありません。習慣や環境などの違いがあるので、それぞれに合ったやり方を選択する必要があると思います。)

僕は専門家ではないですし、あくまで架空の感染症のシミュレーションなので、この結果をもって「〇〇すべき」などということは言えません。現状のような誰にとっても未知の状況下では、みんなでそれぞれが考えて行動しないといけないのかなと思います。

当たり前のことになっちゃいますが、個人的には、まずは手洗いなどの感染予防をさらに強化したいなと思います。それに加えてしばらくは感染確率が増える不要な行動は我慢しないといけないなと思いました。

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