Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain
Framgångsrik mildring av covid-19-pandemin kräver att man genomför en massiv beteendeförändring hos individer över hela världen. För beslutsfattare att utvärdera framgången med folkhälsoinsatser, förmågan att noggrant och snabbt bedöma en befolknings svar är absolut nödvändigt.
En ny studie av två forskare från National University of Singapore (NUS) antyder användningen av elförbrukningsdata för bostäder som ett korrekt mått på samhällets reaktion under aldrig tidigare skådade och störande händelser, som en pandemi. I detta sammanhang, genom att följa hur hushållens elbehov förändrades under en given tidsperiod, forskarna kunde analysera kopplingar mellan samhällets beteende och information om pandemins utveckling när den blev allmänt tillgänglig.
Studien kom fram till ett starkt positivt samband mellan hushållens toppkonsumtion, speciellt på kvällarna, och nyligen rapporterade fall av covid-19 i Singapore. Detta tyder på att lokalsamhället reagerade proaktivt under de tidiga stadierna av pandemin genom att välja att stanna i, där det är möjligt. Frivilliga åtgärder vidtogs för att skydda sig själva, till och med före en regeringsbemyndigad lockdown.
"Vårt team analyserar rutinmässigt data om hushållens elanvändning, samlas in med hjälp av smarta energimätare. Vi ville använda detta expertområde för att studera pandemisvar, eftersom vi tror att detta kan stödja beslutsfattare i att bedöma människors vilja att ta till sig riskreducerande beteenden, att utforma effektiva folkhälsouppdateringar, " sa assisterande professor Jimmy Peng från NUS Department of Electrical and Computer Engineering, som övervakade forskningen.
Studien publicerades först online i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences den 24 augusti 2021.
Elanvändning som en korrekt indikator på befolkningens beteende
Bland de mest använda indikatorerna för att studera sociala beteendeförändringar under covid-19-pandemin är befolkningsundersökningar, och anonymiserad data från mobiltelefoner, inklusive geolokaliseringsdata och kontaktspårningsdata som samlats in genom dedikerade applikationer.
Dessa indikatorer möter en mängd olika begränsningar. Under de tidiga stadierna av en pandemi, användningen av kontaktspårningsappar har ännu inte fått dragkraft och kanske inte används i stor utsträckning. Resultaten kan också vara skeva när individer äger mer än en eller ingen telefon alls, medan demografi som äldre och barn kan vara underrepresenterade i telefonanvändning. Omvänt, undersökningar visar bara ögonblicksbilder vid en viss tidpunkt, så informationen blir snabbt föråldrad i en snabbt föränderlig miljö. Det finns också en mänsklig tendens att ge förväntade svar snarare än korrekta svar.
Elförbrukning, å andra sidan, mäts objektivt genom smarta energimätare, tillgänglig för beslutsfattare i realtid, och inte självrapporterat av användare, vilket ger större noggrannhet. Uppgifterna är också mer demokratiska, med tanke på att varje hushåll, oavsett demografi, har elmätare.
Med detta i åtanke, NUS-teamet samlade in elförbrukningsdata på 10, 246 hushåll i stadsstaten från januari till maj 2020, över ett spektrum av inkomstklasser och bostadshus, från enkelrumslägenheter till bungalower.
Medveten om att elförbrukningen för bostäder i Singapore i en typisk icke-pandemisk miljö till övervägande del skulle påverkas av vädret och stigande temperaturer, forskarnas analys fokuserade inte på ökningens storlek. Istället, de tittade på hur mycket av ökningen som kan förklaras av, eller tillskrivs nyheter om covid-19-utvecklingen i motsats till vanliga väderfaktorer.
Att göra detta, teamet konstruerade en Vector Error Correction Model (VECM) för att fånga och redogöra för covid-19-data och väderparametrar som möjliga faktorer som kan påverka hushållens elförbrukning. Specifikt, de tittade på toppvärdet för den aggregerade bostadskonsumtionen från 20.00 till 23.00. Detta gjorde det möjligt för teamet att avgöra hur mycket förändring i var och en av de påverkande faktorerna som resulterade i en förändring i den senare. Med andra ord, studien skulle kunna peka på de olika faktorernas relativa inverkan på elförbrukningen.
VECM utbildades för perioden från 23 januari 2020 till 7 april 2020, precis innan Singapores regering implementerade Circuit Breaker (eller lockdown-period). I ett nötskal:
Resultaten bekräftade att medan både covid-19-progressionen och vädret påverkade elförbrukningen, den viktigaste faktorn var de nya dagliga fallen av covid-19 – som bidrog med över 93 procent av variansen – medan vädret spelade en relativt liten påverkande roll.
Betydelsen av resultaten och tillämpningarna för beslutsfattare
Resultaten av denna studie visade att även om regeringen inte implementerade mobilitetsbegränsningar före kretsbrytaren, människor i Singapore reagerade proaktivt på det ökande antalet nya covid-19-fall som rapporterats. Särskilt, den ökade elförbrukningen antydde att människor antingen stannade kvar i större utsträckning, eller utfört fler aktiviteter hemma istället för ute på kvällarna.
"Specifikt för det lokala sammanhanget, vår studie tyder på att myndigheter verkligen var effektiva för att övertyga samhället om sjukdomens svårighetsgrad, och behovet av att genomföra omedelbara beteende- och livsstilsförändringar för att hantera det, " förklarade Dr Gururaghav Raman, en forskare från NUS Electrical and Computer Engineering, och medförfattaren till tidningen.
"Det som är intressant är att denna proaktiva respons var karakteristisk för alla demografier i samhället. Trots varierande nivåer av välstånd och ekonomiska medel, kollektivt, Singapore som nation var villig att vidta frivilliga åtgärder för att minska risken och exponeringen för viruset, åtminstone på kvällarna, vilket också kan förklara landets relativa framgång med att kontrollera pandemin, " han lade till.
NUS-teamets förhoppning är att elförbrukningsdata för bostäder kommer att förse regeringar i Singapore och vidare med ett användbart verktyg och en indikator som kan fånga befolkningens beteenden exakt och dynamiskt, speciellt under kristider. Genom att göra så, nationella mandat kan skräddarsys, med riktade insatser för samhällen som mest kräver dem.
"Till exempel, om vi kunde identifiera specifika demografier som inte kan minska rörligheten, dessa samhällen kan sedan särskilt stödjas av vaccinationsprogrammet eller ges prioritet, " delade Asst Prof Peng. "Vi är tacksamma mot Energy Market Authority Singapore och SP Group för att de försett oss med denna information, och National Research Foundation Singapore för att finansiera denna forskning genom Future Resilient Systems Program. Som framgår av denna studie, dessa siffror är tillgängliga för oss i realtid och är representativa för all demografi. Detta kan vara till stor hjälp för beslutsfattare att anpassa folkhälsoåtgärder i en osäker och obekant terräng."
