University of Technology Sydney matematiker, Professor Eckhard Platen, har visat att matematiska modeller som normalt är reserverade för finansvärlden, mycket exakt förutsäga spridningen av covid-19. Viktigt, de har ledtrådar som kan användas för att förstå tidpunkten för lyftkontrollåtgärder, han säger.

Studien visar att variansen av antalet nysmittade fall är proportionell mot kontaktintensiteten. Modellen förutsäger också frekvensen av nya interna infektioner (dvs redan inom Australien) och infektioner som importeras utanför Australien under vilka infektionen utrotas.

Viktigt, om utrotning inte uppnås, handlar modellen också om mekanismer för att hålla infektionstakten i jämvikt med botningshastigheten.

Enligt professor Platen, "Over dessa underhållsnivåer, Det kommer nästan säkert att finnas ytterligare vågor av sjukdomsutbrott om vi lämnar den nuvarande strikta sociala distanseringsmiljön, " han sa.

Studien ger en väg för att maximera nivåerna av tolererbara infektionshastigheter samtidigt som den maximerar ekonomiska och sociala aktiviteter inom gränserna. En negativ konsekvens av ett sådant tillvägagångssätt, i avsaknad av vaccin, är att det tar lång tid att nå "flockimmunitet." Även när flockimmunitet uppnås, genom att ha minst 60 % av befolkningen immun mot sjukdomen, importerade infektioner kan återigen orsaka en uppblossande infektionstakt. Det innebär utökade förbud mot vissa resor, och upprätthållandet av strikt socialt avstånd under långa tidsperioder, kan behövas.

"Under ett sådant scenario, ekonomin lider allvarligt, ett stort antal arbetslösa förutspås som en konsekvens, " sa professor Platen.

"Men uppsidan är att kloka val av sociala distanseringspolicyer och restriktioner för vissa former av resor möjliggör maximal ekonomisk aktivitet med hanterbara frekvenser av nya infektioner, tillsammans med förmågan att snabbt och strikt isolera "uppflammningar" av infektioner, " han sa.

I praktiken, detta innebär pågående vaksamhet och övervakning av befolkningen för att snabbt identifiera tillväxtområden för infektioner, och att kraftfullt agera för att isolera dessa infektionskällor. När ett vaccin blir tillgängligt, och ett växande antal människor i befolkningen blir immuna, sociala distanseringsåtgärder kan börja tas bort på ett accelererat sätt samtidigt som acceptabel infektionsnivå bibehålls.

"Den viktiga banbrytande studien karakteriserar exakt den slumpmässiga dynamiken i en epidemi och utgör en grund för att framgångsrikt hantera en epidemi och de relaterade ekonomiska och finansiella riskerna, sa professor Tony Dooley, Chef för Sektionen för matematiska och fysikaliska vetenskaper vid UTS.

"I sin egen rätt, detta motiverar starkt reglerna för social distansering, som dramatiskt minskar kontaktintensiteten, " han lade till.

Professor Platen avslutar "Det är kraften i den exponentiella tillväxten som gör epidemin till en dödlig fiende. den exponentiella tillväxten är också det enda strategiska vapnet som kan användas, när det inte finns något vaccin tillgängligt."

"En epidemi kan bringas under kontroll genom att göra tillväxttakten negativ genom social distansering. Det är ansvaret för en befolknings ledning att utnyttja denna exponentiella kraft för att slå en epidemi, " han sa.

Studien publiceras som "Stochastic Modeling of the COVID-19 Epidemic." (27 april, 2020)

Professor Eckhardt Platen, professor i kvantitativ ekonomi vid UTS, säger:

"Sedan denna tidning publicerades den 27 april, händelserna har gått snabbt. Australien har gjort ett fantastiskt jobb med att "platta ut" epidemikurvan, men nu finns det uppmaningar att snabbt ta itu med de ekonomiska och finansiella konsekvenserna.

Det finns allvarliga risker med att häva kontrollåtgärder, men vetenskap och matematik kan hjälpa myndigheter att fatta övervägda beslut kring frågor som tas upp av denna forskning, Till exempel...

• Vill vi verkligen utrota sjukdomen innan ett vaccin finns tillgängligt?
• Hur kommer vi att hantera och bibehålla statusen "utrotad"?
• Klarar vi helt enkelt det och sjukvårdssystemet samtidigt som vi möjliggör optimal ekonomisk aktivitet?
• En total utrotningspolitik kommer omedelbart att undergrävas om/när internationella gränser öppnas och externa transportörer återigen kommer in i lokalbefolkningen.

Forskningen i detta dokument underbyggs av explicita formler som är resultatet av robust och rigorös probabilistisk modellering av covid-19-pandemin.

Bör statsgränserna hävas? För att svara på detta, följande punkter kan övervägas

• Hur snabbt epidemin utvecklas beror på befolkningens storlek. Detta betyder att om man kombinerar befolkningen i två stater, som NSW och Victoria, sen tar det, i genomsnitt, dubbla tiden för att uppnå mål för att hantera sjukdomen. Detta innebär att det finns djupa skäl för att hålla gränserna mellan stater stängda.
• För att först utrota sjukdomen, i alla stater och territorier, social distansering måste vara tillräckligt strikt för att uppnå detta. Den avslappning som sker just nu är helt klart för mycket för att utrotning ska ske snart. Om det hade fortsatt på samma nivå som det var i mitten av maj skulle det ha tagit, i genomsnitt, cirka 10 dagar extra för att utrota, med en sannolikhet på 90 procent, sjukdomen i NSW och lite längre i Victoria. Chanserna för utrotning minskar dramatiskt när stora delar av befolkningen känner att det inte längre är nödvändigt att följa strikta regler för social distansering.

Vi vet inte var de återstående infekterade är och, därför, alla ska vara skyldiga att bete sig som om han eller hon möter smittade personer när de lämnar hemmet. Annat, chanserna att förlänga vårt lidande och öka de ekonomiska skadorna ökar dramatiskt.

Eftersom utrotning lyckligtvis sker i flera stater, och även Nya Zeeland, dessa stater bör inte ha något incitament att öppna sig för någon stat som inte har utrotat sjukdomen. Formlerna visar att, i genomsnitt, bara ett nytt externt infekterat fall på tre dagar minskar dramatiskt chanserna att uppnå viktiga mål för att hantera epidemin. Bara några dagar till av strikt social distansering behövs."