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大數據助力疫情防控

近日,中國互聯網協會網舉辦的“新一代信息技術助力疫情防控”公開課邀請到中國工程院院士、中國互聯網協會咨詢委員會主任鄔賀銓作為授課嘉賓,圍繞“大數據助力疫情防控”主題深入剖析了大數據在支撐服務疫情防控相關工作中發揮的重要作用。


手機已經成為另一張“身份證”


現在手機已經成為我們個人的另一張身份證。我們在2018年移動通信普及率是112%,而全球是106%,獨立移動通信用戶的普及率,也就是說扣除了一人多號,我們是82%,接近發達國家的水平,移動互聯網的普及率高于全球的平均水平。可以說,我們國家有獨立活動能力的人群幾乎都有手機,而且中國實行手機用戶的實名制,從手機用戶就可以識別持有人的身份。


手機可以關聯持有人的位置


一般手機在待機的時候,用戶會從一個小區移動到另一個小區,這個時候手機要不斷接收基站發出的測量信號。讀取基站下發的重選小區參數,選擇最優小區,在非待機的時候實際上就是切換了。因為用戶可能是在移動的,而蜂窩半徑又比較密,因此,更新的時間要比較快。目前的更新是秒級,可以說具有實時性。


手機是根據什么定位呢?主要是利用基站,有幾種方法,可以改進基站定位。如果說用比較好的方法,定位精度可以數十米,一般目前可能是一兩百米,5G基站更密,定位精度就更高。


全球導航衛星+數字地圖可提升定位精度


當然,除了基站定位以外,我們用全球導航衛星和數字地圖都可以定位。現在的智能手機比例已經很高了,占手機用戶的比例能夠達到百分之八九十,而智能手機都裝了全球導航衛星接收的能力。定位的精度一般數十米,更好的可以做到米級,但是無法定位室內用戶。另外,數字地圖公司有它的一些方法來掃描這個街道,因此它的定位甚至可以到每一棟樓。


一般來講,手機用戶如果下載了這種數字地圖的APP,而且開機并啟用了定位功能,它就會隨著變化新的位置,發送信息給GPS。所以,能知道你所在的位置。當然,它的定位精度比基站的方法要好得多。但是,只限于裝有數字地圖APP的用戶。我們有個比較知名的數字地圖公司,目前它現有用戶數是7個億(下載),占全國移動用戶還不到一半,只有43%,所以說覆蓋面是有限的。但是,盡管電信的運營商覆蓋定位用戶更多、更全面,但是精度并不一定比數字地圖公司更好。


這里邊,給出的是一個數字地圖公司的大數據地圖,它可以溯源,武漢春節前將近500萬人流到什么地方去,這里可以給出一個很好的走勢。


有了這些數據,怎么來分析疫情的傳播?國際上通常用一種叫SEIR的模型。它把人群分成什么呢?I就是已經感染病的人群,E是密切接觸者,S目前是健康的,R是最后運算結果是康復人群的,它有一套規律。中國的學者提出了一種改進C-SEIR,增加了P和Q,P是疑似人群,Q是確診人群。現在我們國家也是分四類,從中可以計算出疫情傳播的模型。


我們可以看到,這是從1月份到2月9日,全國的疫情傳播模型。可以看到傳播的狀況,目前,中國的修正模型,考慮了政府采取措施和大眾的對于防疫的意識,但所有上面的模型,還是基于城市里頭感染者和沒感染者,包括所有的加起來是一個常數,也就是說不考慮城市里面有流入的和流出的。實際上利用電信大數據,可以把流入流出的一部分人考慮進去,可以使得這個模型更精確。


大數據可視化——“疫情方寸間”


當然,有了模型,很多大數據還需要有一種可視化的表現。這里給出一種可視化的方式,每個方框表示每個省。比如說右下角的方框——湖北,它的背景顏色就比其他的深,也就是感染人群更多。其中綠色是治愈率,黑色是死亡率,可以看到治愈的比例也比其他省要少,死亡的比例反而還比較高。可以看到,這是一種直觀的看法。


我們有了這種行為的大數據,可以精確到每一個小區。左圖是百度,以上海為例,右圖是騰訊,以深圳為例,它都可以以一種APP的方式來發布,老百姓可以用,下載可以查詢,甚至可以查到哪個小區的具體位置,距離你所在地方有多遠,里面有多少個是確診病例。實際上,其中一家公司說,已經覆蓋了200多個城市了。


現在開始復工了,這是2月10日,節后第一個復工日,人流的增加也為疫情的防控帶來了一些新的壓力。這里面給出了疫情期間城市的熱力圖,我們可以細化到每個縣,可以讓我們知道什么地方人最多,盡量避免人口的密集。


這里面是一個確診患者的行程追蹤。從底下看是1月21日他離開武漢,乘坐了高鐵,到達一個地方,21日又換了一個高鐵,到另外一個地方,一直到24日,他發現有癥狀了,當然他行程還得繼續,27日又到了一個地方,30日又到了下一個地方,31日確診了。根據這種確診患者的行程追溯,我們可以很好地知道他到過哪里。現在有些地方是依靠流行病學的調查,去問這個患者,你什么時間到什么地方,一個是他記不準,另一個說不準,利用手機的大數據,可以很好的知道。同時,通過計費數據,也可以知道他平時比較密切的聯系人,也可以知道有沒有可能是密切接觸者。


基于衛建委+交通+工信數據查找密切接觸者


我們把衛健委的數據、交通系統的數據、工信部門的數據組合起來,可以找出密切接觸者。比如說,衛健委可以知道確診患者的姓名、身份證號,然后通過交通部,可以給出這個患者半個多月來乘坐過的航班車次,衛健委讓工信部提出,這些人的手機號是什么?根據手機號,地方政府可以找到密切接觸者,當然這是從官方的查找。實際上平臺也可以開放,同行者可以在同行查詢平臺查出我所坐的航班和車次及車廂,車上有沒有確診患者,可以很好地發現密切接觸者。


電信疫情大數據平臺用于個人自證無疫區行程


目前,是返程復工還有節后回家的時間,有些人隱瞞了自己來自疫區、到過疫區的經歷,回到家、回到村子里頭還到處走,雖然看上去沒有癥狀,但是可能已經感染了,并且是有很強的傳染性,導致了疫情擴散,導致幾十人甚至上百人被隔離,或者已經被感染。通過手機定位,是可以知道這個用戶是不是來自疫區,還是到過疫區,但是這種數據不能直接提供給街道、小區和鄉鎮,因為隱私的保護原因,如果我們開放給他們,很可能不一定是查患者,說不定用作其他,所以不能這樣做。


現在怎么辦呢?我們知道,根據《個人信息保護法》,本人是可以查詢自己信息的。所以,工信部現在統籌三個運營商,提供了用戶行程的服務。用戶提出來,你可以查詢你本人,在14天前到過什么地方,當時

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