新的疫情預測又來囉！
不囉嗦，直接說結論：
韓國的疫情即將見底，總數在萬人以內；義大利全境大爆炸，即將成為另一個湖北，至少五萬人確診起跳；伊朗前景未明（想算但是誤差值太高，之後再討論）。
For description of the chart in English please see the brief conclusion below:
【Conclusion】
Using the simplified SIR model, we can predict the trend of the outbreak in South Korea and Italy by fitting the currently reported numbers of daily confirmed cases. In South Korea, the confirmed cases may cease to increase by the end of March, with a total of 9,000 confirmed cases. This is probably due to the instantaneous responses of Korean government to the outbreak, especially by providing a large capacity of laboratory test. However, on the other hand, Italy is becoming another Hubei Province of China. The predictive curves show a total of 50,000 to 100,000 confirmed cases before the outbreak comes to an end in April. In the optimistic scenario, the peak of the daily confirmed cases can be as high as 3,000; whereas in the pessimistic scenario, the daily number is 6,000.
建議第一次來的人，有時間的話可以先看看先前我寫的「中國大陸境內武漢肺炎疫情預測」：
https://www.facebook.com/SkyMirage/posts/10217029397349994
另外在三月號的《科技報導》也有專文討論：
https://www.scimonth.com.tw/tw/article/show.aspx?num=3733
這邊我就不解釋動力學模型了，參考前文，一樣是直接把流行病學中的 SIR model 簡化成
Ｓ(susceptible) + Ｉ(infected) → 2Ｉ
的形式進行模擬，並推估韓國 (SouthKorea) 和義大利 (Italy) 全境內「每日」的新增確診人數（左圖），接著累加後再畫成右圖的「逐日累積確診數」。
初步結果看來，韓國有一定的機會在三月底前收尾（這邊是指不再有顯著的「新增」確診人數，而非「總確診數歸零」），最後的確診人數大約會落在一萬人以內（模型曲線是用 9,000 人去估的）。只要韓國其他各大城市不要有大規模的疫情再爆發，應該可以讓新增確診數穩穩緩降到三月下旬趨零。
值得注意的是，南韓這次並未實施類似武漢的強力封城手段，僅管制大型集會活動，但同樣也達到不錯的防疫效果，隨著歐美相繼淪陷，南韓的經驗將很值得世界其他國家借鏡。
另外，這次韓國的高峰期（Feb. 26 – Mar. 08，共 12 天）甚至比武漢疫情（約 18 天）的還來的稍短，推測主要有兩個原因。第一是南韓的醫療照護量能還沒到整個崩潰的程度，大部分有症狀的患者可以在醫院內接受隔離治療；第二是南韓此次傾全國之力去拉大實驗室檢測量能，並針對所有可能的感染者進行全面病毒篩檢，除了快速消化等待檢測的時間外，更重要的是可能的最早時間點就把有感染力的人找出來進行隔離。如此幾點都有助於減少峰寬。
這邊也再次說明了高精確度、高通量的實驗室檢測技術，搭配有效的隔離，如此二合一的措施，在現代高度都市化的人類社會中，絕對是在疫苗出現之前對抗新型傳染病的的最佳武器。
至於義大利看起來就沒那樣讓人開心了。義大利的確診數增加的速度，在上周已經跟韓國死亡交叉，不幸地開始往湖北的情況走去。
我這邊一樣是參酌湖北以及南韓的情況，去抓兩個邊界條件 (boundary condition) 來推測最終可能的確診數。
第一個較「樂觀」的情況 (optimistic scenario*) 是假設義大利本周開始的全境封鎖 (lockdown) 和封城隔離 (strict traffic restriction) 有效，然後高峰期抓 12 天（類似韓國的情況），推估最終確診數為 50,000 人，單日確診最高峰出現在三月 16 日 (Mar. 16)，最高峰的時候每天大約確診 3,000 人（假設有足夠的檢測量能）。每日新增數到四月初開始會逐漸停止增加。
第二個情況是比較悲觀的情況 (pessimistic scenario**)，這狀況有點類似湖北的情況，爆發疫情的區域在全面封城後要過約兩周才達到高峰期，但是在預測曲線上他的高峰期又比當初我在對中國的預測曲線要略長一些，象徵在全境封鎖後依然有人傳人的情況。在這個預測曲線上，最高峰出現在 3/22 前後幾天，單日新增達到 6,000 人，總確診數為 100,000 人，並且要到四月中之後才會停止增加新的確診人數。
在第二個比較悲觀的情況下，總確診數最後來到十萬人，這個數字已經超過中國現有的總確診數。當然我們從中國的疫情中了解到，在大規模疫情爆發的核心地帶，確診數的上限往往是由「檢測量能」來決定的。整個義大利的人口數跟湖北省差不多，因此除非鄰近的歐盟國家協助義大利進行臨床檢體的檢測，不然要看到像中國最高峰那幾天，每天噴出將近四千人確診，還是有一定難度的。
但是確診數不到預期的高點，並不代表疫情不嚴重，而是我們受限於技術而無法得知事件的全貌，而無法作出最有效的決策。
所以再次強調，高精度檢測技術的量能，很大程度上也反映了一個國家的國力和科技實力。
最後說明一下，因為這篇內容是預測外國的情況，為了方便外國朋友閱讀，我會逐步把重要的內容翻譯成英文。如果大家有在韓國或歐洲的朋友，如果你關心他們，也可以順手把這篇分享出去，或在底下留言 tag 國外的友人來看。
這張圖花了我一點時間作，學界友人建議我投去學術期刊試試。但是因為本篇內容有即時性，加上我覺得這種有 public interest 的素材直接放社群媒體其實影響力也許更大，所以還是直接放臉書啦！請大家如果要拿到臉書以外的平台（例如自己的教學投影片，或是其他的社群媒體上），請務必註明原作品的出處和作者喔！（我不要再被當成耶魯學者了！）
作者：台大化學系助理教授 徐丞志
【Updates: Confirmed Cases in Italy】
3/10, 977 cases (predict 1,968 case in Opt. scenario)
3/11, 2313 cases (predict 2,290 case in Opt. scenario)
【Reference（相關資料）】
The Economist: A Ray of Hope in the coronavirus curves
https://www.economist.com/graphic-detail/2020/02/12/a-ray-of-hope-in-the-coronavirus-curve
Compartmental models in epidemiology, Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Compartmental_models_in_epidemiology
Italy Department of Civil Protection
http://www.protezionecivile.gov.it/web/guest/media-comunicazione/comunicati-stampa
《科學月刊》2019冠狀病毒病何時結束？以動力學模型估算「疫情結束日」
https://www.scimonth.com.tw/tw/article/show.aspx?num=3733
coronavirus
COVID19
Italy
SouthKorea
附註一：圖上有兩個錯字，說明韓國數據點的圖示上，”simulationt” 應為 “simulation”