新冠疫情预测、分析与对比——MATLAB的简单运用
新冠疫情预测、分析与对比——MATLAB的简单运用
前言：这篇文章基于选修课《数学实验》的期末作业自选话题解决问题的实验报告，本篇文章只记录实验准备，具体实验过程和程序代码在作业提交截止后再进行上传。另，本次实验目的不在于准确分析具体问题，主要在于应用MATLAB，因此设计较为简单，题目设定的条件十分苛刻，得出的结论可能不够严谨
实验目的：
- 对美国新冠疫情数据进行预测分析，得到合适的函数关系，并分析美国措施的有效性。
- 对中国新冠疫情数据进行建模，得到合适的函数关系（数据截止至疫情基本得到控制）。
- 对比美国和中国的数据和模型，比较措施不同的结果。
- 对比中国的数据拟合方程，预测美国如果采取如中国般的强力措施后的结果
- 以早期数据为例，预测不采取措施并且按照正常生活方式进行的后果并进行比较
数据来源：
- 百度疫情实时大数据报告（美国数据）
（https://voice.baidu.com/act/newpneumonia/newpneumonia/?from=osari_aladin_banner&city=%E7%BE%8E%E5%9B%BD-%E7%BE%8E%E5%9B%BD#tab1） - 中华人民共和国国家卫生健康委员会官网通报（中国数据）
（http://www.nhc.gov.cn/xcs/yqtb/list_gzbd_6.shtml）
（可以使用爬虫抓取，或者如我一样手动复制）
数据：
说明及设计：
a. 百度数据来源于各国官方通报和国内权威媒体
b. 数据日期采用北京时间
c. 疫情数据存在一定延迟
d. 由于存在核减、延迟等影响因素，数据可能与真实数据存在差异，因此采取拟合方法进行分析而不是用插值方法
- 美国
说明及设计:
a. 对于“美国采取措施”，我认定为宣布“紧急状态”开始，即北京时间3月14日凌晨后
b. 由于“弗洛伊德事件”带来的疫情扩散可能性，为排除影响，仅截取数据至“弗洛伊德事件”前，即当地时间5月25日（北京时间5月26日）前
c. 数据仅记录累计确诊数，时间段为2月22日至5月25日,共94个数据
二月（8个）：34，34，34，53，57，60，60，64，
三月（31个）：69，89，106，125，161，233，345，445，572，717，1010，1322，1264，1678，3499，4629，5894，9345，14250，19624，22043，32717，46332，53268，65285，83507，101657，121117，139675，161367，184183，
四月（30个）：206207，236339，270473，312076，334125，363349，394182，425828，463433，498674，530384，559245，586941，610632，641397，674829，710021，738697，762496，789383，825306，844992，877497，916348，955488，985060，1004942，1029878，1056646，1092656
五月（25个）：1125305，1156744，1185167，1209702，1234492，1256639，1289028，1318686，1342723，1365308，1381665，1406519，1427587，1453381，1480975，1503684，1526134，1532861，1555133，1573778，1597130，1627409，1650677，1672527，1689727 - 中国：
说明及设计：
a. 对于“中国疫情基本得到控制”，我认定为“武汉解封”，即4月8日
b. 对于“中国采取措施”，我认定为从“武汉封城”开始，即1月23日开始
c. 数据仅包括31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团累计报告，不包含港澳台地区通报
d. 数据仅记录累计确诊数，时间段为1月20日至4月7日，共79个数据，
一月（12个）：291，440，571，830，1287，1975，2744，4515，5974，7711，9692，11791
二月（29个）：14380，17205，20438，24324，28018，31161，34546，37198，40171，42638，44653，59804，63851，66492，68500，70548，72436，74185，74576，75465，76288，76936，77150，77658，78064，78497，78824，79251，79824
三月（31个）：80026，80151，80270，80409，80552，80651，80695，80735，80754，80778，80793，80813，80824，80844，80860，80881，80894，80928，80967，81008，81054，81093，81171，81218，81285，81340，81394，81439，81470，81518，81554，
四月（7个）：81589，81620，81639，81669，81708，81740，81802
设计：
- 将日期统一从1开始，即数据组中的X统一从1开始
- 分别绘制中国和美国疫情数据图，再同时绘制两国数据图和无干扰的病毒传染图，进行比较
- 使用拟合函数，得到中国和美国的疫情数据拟合函数
- 其中建立无干扰的病毒传染模型：假设第一天有一个人被感染，每个人每天可以传染r个人，则第n天累计导致〖(1+r)〗^n。根据京报网报道，一名患者可以传染约2到3人。由于发病潜伏期为14天，折中估计，假设每个患者7天感染3人，则r=3/7
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