社科导计算思维模块作业（李思妍/秦滔/罗逸菲/李奥）
2021-01-11 23:37阅读：
社科导计算思维模块作业
小组成员：李思妍、秦滔、罗逸菲、李奥
【第一题】
（模型图片请见教学网）
一、策略A
策略A的作用路径是：政府通过公开报道感染人数和死亡人数，影响社会个体对疫情的重视程度，以及对降低感染措施的态度（是否落实、落实程度高低），最后再反作用于社会整体的疫情防控效果——感染人数和死亡人数。该策略的特点在于应对疫情的防控手段宽松，高度依赖于大众传播和社会公众的自觉行动。
（一）方案优势：
在好处上，该做法能在特定阶段内保持社会正常运行，不会因强制隔离、停工停产等措施影响经济发展和社会收入，也可以避免社会的不满情绪或恐慌心理。同时该策略的防控成本较低，主要凭借公共媒体的传播报道和社会个体的自主行动，而政府不需要投入大量资源进行宏观介入和物资投入，财政压力小。
（二）方案缺陷：
但是长期来看，该策略存在较大隐患，在面对疫情的不确定性时存在风险。
一方面，公众传播具有滞后性，当疫情加重时，社会难以采取即时行动。其一，发布者对于疫情状况的报道需要传播时间，才能使大多数人了解并作出反应，传播所需的时间成本会削弱社会采取措施的及时性。其二，个体对信息的处理有延时，如不能及时理解感染、死亡人数变化的实际意义，而且在自愿原则下也不能确保个体之间对疫情的态度和所采取的防控措施一致，既会导致无法立即做出行动，也会使行动混乱不一。“传播—个体反应”的环节存在问题。
另一方面，该策略侧重于依赖宣传方式施加防控作用，有可能会导致对于应急储备的物质方面准备不足，缺乏面对疫情波动的物质准备和
统一的防控规范，使紧急反应能力差，应急措施可能难以有效落实。
（三）适宜的条件和时机
1、意识形态：反对政府采用强制性防控手段，强调社会自主性。
2、行政体系特点：当政府的资源调度能力较差、财政条件较弱时，采取策略A可以缓解资源压力，此时则需要政府的宣传能力强、信息公开透明，能够及时获取并定期准确公布疫情的感染和死亡人数，且具备高效的公众传播渠道，能为策略A的预设路径发挥作用提供条件。当应急储备充足，在面对疫情波动等紧急情况时也有能力快速、有效地应对时，能够弥补策略A的潜在风险，同时也需要强大的宣传能力来落实该策略。
3、病情蔓延程度：在人口密度较大的情况下，疫情的严重程度较低，具体体现在病毒致死率低、传染率低等方面，例如在应对致死率和传染率均较低的诺如病毒时，北京所采取的重视宣传、但不强制的措施。或是疫情防控已经卓有成效，可以放松管控措施。在人口密度相对较低的情况下，由于人员之间的接触概率较小，病毒传播率较低，该策略也可以适用。
4、病毒性质：
（1）致死率：致死率越高，考虑到信息传播的滞后性，采取策略A进行防控的效果越差、适当性越低。负相关。
（2）传染性：同上，负相关。
（3）潜伏期：潜伏期的无症状患者难以被识别，感染和死亡人数并不包括潜伏期人数。因此病毒潜伏期越长，则人们在特定时间点所获知的感染和死亡人数，越会偏离病毒的实际传播和感染情况，更容易忽视潜在风险，也更易出现后期的大规模爆发。潜伏期长短与采取策略A的适当性也是负相关的。
二、策略B
（一）方案优势：
方案B最突出的特点是应对疫情的灵活性，为疫情的应对措施留下了足够的随机应变的余地。该方案可能达到的实施效果，最大的优势是有希望达到经济和生命安全的双赢。
与方案A对比，方案B没有完全放弃政府对人民群众的管控，仍然保留了在疫情发展恶劣的情况下采取一定的强制措施的可能性，避免了疫情向完全失控的方向发展的可能性。同时，方案B中政府没有放弃承担控制疫情的责任，没有完全将应对公共卫生危机的责任推脱到公众的自愿自觉上，即使出现公众不自觉做出有利于疫情缓和的行为的情况，政府仍然可以在疫情出现恶化趋势时及时刹车，避免公众的生命安全出现过大的损失。简言之，方案B是在力图保护社会中个体的利益的同时，没有放弃对社会集体利益的优化。
与方案C对比，方案B没有完全放弃短时间内社会中正常的生产生活，为一些特殊的情况留下了应对空间，避免了一刀切式的管理方式对短期内的经济造成休克性影响，人道主义上也避免将一些几乎没有风险、但对当事人个人至关重要的事情拦住的情况。方案B在疫情蔓延程度尚且轻微时，也保留了社会中的个体一定的自由。简言之，方案B是在力图对社会集体利益进行最优规划的同时，没有放弃对个人权益的保护。
（二）方案缺陷：
方案B对政府的实时决策能力要求过高，方案完美实施的难度比较大。政府从疫情苗头期到疫情结束的整个过程中，如果要保持不变的严肃管控或者消极应对，事实上对决策的实时性和决策效率要求并不高，而在变化迅速的疫情面前实时调整政策，反而对政府的决策效率、统一意见的能力有非常高的要求，对决策失误的容错度较低，是一个难度比较大的方案。
方案B高度依赖准确、时效性强的信息。政府为了实时实现正确的决策，对信息的收集速度以及准确度要求非常高。一旦出现公众瞒报身体情况、信息自下向上的传递较慢、病毒本身传播特性剧烈改变的特殊情况，方案B的有效性会大大降低。
方案B的核心优势——经济利益与减少伤亡的平衡——有一定的道德困境。对生命安全有直接威胁的疫情，与经济利益、自由等因素之间，是否可以进行平衡？是否可以为了保护一些经济利益、自由权利而牺牲一部分生命？当然，这一点在不同的文化背景下可能会有不同的解读。
（三） 适宜的条件和时机
1、社会资源与医疗条件：方案B要求社会医疗资源有较大的裕度，可以承受患者数量较大的起伏，能够随时为疫情恶化做好准备。社会应当有较好的信息化建设，有足够的资源进行疫情相关信息的收集工作。
2、社会经济条件：对于社会中的个体来说应当有一定量的储蓄，需要个体随时可以为应对疫情短暂中止生产活动，而仍然有一定的储蓄保证基本生活。但因为方案B允许在经济情况恶化时牺牲一部分防疫措施，对个体的储蓄水平没有过高要求。
3、社会意识形态条件：方案B不适合有将保护生命安全赋予最高优先级的文化的社会，也不适合有将个人自由赋予最高优先级的社会。需要人民防疫存在一定的自觉性和公共卫生知识，并且需要公民对防疫等公共事业有一定自觉性和主人翁精神。
4、病毒本身的性质：方案B要求病毒潜伏期比较短，潜伏期过长会造成严重的信息滞后，可能病毒已经严重传播然而政府无法掌握传播情况，这时使用信息和决策时效性要求较高的方案B是不合适的。方案B需要病毒传染率不过高，致死率在公众心理承受范围之内，患者的恢复率可以在较短时间内达到较高水平。同时，方案B不适用于疫情蔓延至中后期乃至完全失控的情况。
三、策略C
（一）方案优势：
1、从防疫的整体时间线来看，局部成本集中，但整体成本更低（资源成本的面向）；
一次性投入，避免了成本的累加；极大程度规避了再次聚集性爆发的可能，扼杀了大规模成本爆炸的机会风险；并且在首次大规模控制当中，对不同区域的措施并不是完全对等的：即对目前的少量感染者地区采用C策略的成本会低于目前感染者密集地区采用C策略的成本；而一旦未来少量感染者地区感染者数量激增（以至于像B策略那样需要即时性的控制，那时针对该地区的疫情防控成本会远高于初期采用C策略的实际成本）。因而其是在病毒爆发早期对有限资源的最有效配置方式。
2、单位资源成本投入下，感染人数更少。
（二）方案缺陷：
1、对首次大规模投入的资源储备体量有较高的要求；
2、容易引发短时的、局部的经济下行、社会不满、生活质量下降、局部秩序被打破等现实后果；
3、容易引发群体性焦虑。
（三）适宜的条件和时机：
1、资源储备体量：具有一次性控制疫情的足够的资源储备体量；
2、意识形态：以确保政府措施及其所表现出的价值取向不会招致大规模不满或抗议；
3、行政体系的效率：行政体系具备即时性调动、配置、链接大量资源的能力；包括舆论控制的能力等；
4、病情的蔓延程度：与变量进行比对，即资源储备体量是否能应对现有病情蔓延程度条件下执行该方案的资源需求；
5、病毒性质：
（1）致死率：致死率越高，对该方案的需求应当提升；（基于特定的价值立场）
（2）传染性：传染性较强的病毒，会导致任何意义的后期小规模爆发的机会较高，因而后期消耗的成本机会也会相应提升；应当考虑该方案；
（3）潜伏期：若潜伏期较长，并且潜伏期内无法获得可视的、可检验的症状，则倾向与不采用该方案。因为如果潜伏期较长，则容易导致该方案覆盖的失效，以及该方案实施的“时间局部”所定义的绝对时间跨度过大，导致其在社会经济成本方面的利好受到严重折损；因而，潜伏期长度与选择该方案的倾向性呈负相关。
因而，在模型上，是一个分步运算的过程；首先是“判断结构”运算，再根据具体变量的赋权，进行“倾向性”的量值计算。
【第二题】
一、密接者排查：
该环节的主要意义在于摸排出密切接触者，切断传播路径。可以做到在短时间内判定高感染风险人群，对高风险人群进行集中检测管理，以避免二次扩散和大规模爆发。而该环节的成本在于技术上追踪行动轨迹、确定密接者的成本，隔离检测成本，以及密接者排查检测过程中所引发的区域性社会生产停滞和社会恐慌心理。
二、全员检测：
该环节的意义在于地毯式搜索排查感染状况，能够在最短时间内获悉所有成员/重点社区感染情况，尽早截断二次感染，但是花费大量人力物力，其中包括医疗资源成本，即检验试剂和医护人员人力成本；社区排查的时间成本和行政人员的人力成本以及维持全员检测秩序所需要的动员成本。
三、不同方式的隔离：
策略C中隔离方式可初步划分为居家隔离和集中隔离。隔离的意义主要通过隔绝人员流动、集中管理和排查，避免潜伏期排查遗漏以及二次传染。对于高风险人群（如入境人员）采取集中隔离策略，切断感染源。而较低风险人群则自行居家隔离，减少人员流动和聚集。从成本上看，集中隔离便于管理和监督，需要较高的空间、人力成本，局部成本/花费集中但总体成本较低，能够有效控制进一步蔓延的风险；居家隔离虽然节省了场地成本，但运送生活物资的资源调配成本和人员管理成本相对较重，同时，居家隔离涉及的隔离对象范围一般较大，对市民生产生活造成的影响和成本也相对较高。
四、局部区域/行业停工停产：
该环节的意义在于降低非必要消费和聚集机会，切断感染途径。其效果可以实现减少城市内流动和聚集，同时与极端的全面停工停产相比又可以维持一定的生活供给。不过相对而言此环节对社会经济的冲击力较大，停工可能造成社会局部经济下行，在个体层面则是造成部分企业资金周转失灵面临崩溃风险，一线员工失业，社会收入（尤其是中低收入家庭）受严重影响，同时部分行业的停业可能直接导致市民生活质量影响，加剧社会不满和恐慌情绪。
五、可以通过大数据改进效果降低成本的流程：
主要有两方面，一是在重点人群排查上，可以利用大数据确定密接者与感染者在时间和空间上的距离，提升人员筛查的精度，具体操作方法如下：
1.
需要数据：运营商提供的手机定位信号轨迹数据（定位精度至少在5米之内，定位信号发送时间间隔不超过3分钟），辅以大数据行程卡（如健康宝、地铁公交乘坐数据）
2.
给出假定：
（1）手机定位信号与手机号码持有者位置保持一致，即随身携带手机。
（2）假定每个个体手机定位信号的发送时间Tz为绝对意义上的同一时间。
（3）假定该病毒能够在患者逗留过的空气气溶胶和触摸过的物体上存留一定时间。
3.
思路：
（1）现实世界：
A.
密接者：与感染者同处相近时空位置，被感染风险相对较大的特定人群。
B.
次密接者：与密接者密切接触，有被感染的较大风险，但对于“密接者”风险较低（即需要通过密接者方能感染）的特定人群。
C. 预实验：
a.
确定病毒在环境中以可传染浓度存留的时间T0分钟
b.
确定病毒在环境中以可传染浓度传播的距离L0米
c.
确定健康人暴露在有病毒环境中多长时间后能吸收致病剂量的病毒T1分钟
（2）概念抽象：密接者、次密接者
（3）数学抽象：
A.
密接者：搜索在Tz+T0+T1时间内在同一基站或相邻基站的手机号的位置信息，找到与确诊者Tz时刻的位置距离小于L0+5米的所有手机号。然后追踪这些手机号在出现在危险范围内的位置，如果持续超过T1分钟，则界定该人员是密接者。
B.
次密接者：以密接者手机定位信号为焦点，将上述界定的密接者视作“感染者”，按上述方案寻找其次级密接者。
（4）计算抽象：
第一步：
input(f,a,x,y)【f为个体标识符，Tz为时间，x为经度坐标，y为纬度坐标】，枚举所有两点组合坐标【计算两点间距；时间序列差的绝对值】
if((x1-x2)**2+(y1-y2)**2)**0.5<=L0+5 and
-T0-T1<=Tz1-Tz2<=T0+T1
connect=1
else
connect=0
反复运行，从而得到一个邻接矩阵；
第二步：
记i为感染者
if A(i,j)=1
res=1
elif (A(i,j))**2!=0
res=0.5
else
res=0
print res
res=1即密接者，res=0.5即次密接者，res=0即既非密接者，也非次密接者
二是资源调配方面，此处仅作简要讨论。由于医疗资源（包括床位和人力资源）有限，提高资源即时管控以及跨地区调配的效率对疫情防控极为重要，这一方面也可以通过大数据实现，概念抽象为医疗资源挤兑程度，需要的数据主要包括：区域内密接者数量（需要隔离/检测/治疗的人数）、ICU病床利用率（新冠重症患者占重症病床的比例）、全部病床利用率（新冠患者占所有病床的比例）、医院人力资源利用率。可利用这些指标构建一个关系模型，以社区为单位，检测某一时段/区域内，密接者数量与医疗资源（病床资源与人力资源）的匹配状况，即时监控医疗资源是否发生挤兑，并及时实现医疗机构间和地区间的联合调度。
