新型冠狀病毒肺炎擴散周期地域差異性探究

劉健民，熊 軻，李佳春，左 齊，第寶鋒,2*

（1.四川大學-香港理工大學 災后重建與管理學院，四川 成都 610207；2.四川大學 建筑與環境學院，四川 成都 610065）

自2019年12月新型冠狀病毒肺炎（簡稱新冠肺炎）爆發以來，截至2020年9月17日，全球已有200多個國家和地區，2 900多萬人感染。冠狀病毒給人類帶來了沉重的教訓，新冠肺炎是21世紀以來第三次冠狀病毒事件，與SARS和MERS相比，新冠肺炎具有更強的傳染性[1-4]。由于目前沒有新冠肺炎疫苗和特效藥，在未采取強力隔離措施的前提下，新冠肺炎能快速導致當地醫療體系陷入崩潰狀態，使全球超過30個國家或地區采取了絕無僅有的“封城”甚至“封國”措施，可見其危害之大[1,3,5]。因此，研究新冠肺炎擴散周期的地域差異性對于宏觀防控和恢復經濟活動具有重要的指導意義。

新冠肺炎爆發以來，全球許多學者對新冠肺炎進行了研究，并已取得積極進展，研究內容主要集中于病理學[6]、基因組學[7]、臨床醫學[8-9]、流行病學[10-13]、預測建模[14-15]、地理學[16-17]、心理學和管理學等方向[18-20]，為全面了解冠狀病毒，研制新冠肺炎疫苗，尋找傳染源，遠離傳染源，采取措施應對新冠肺炎的未來變化，安撫病人和醫務人員的情緒以及穩定社會經濟發展等提供了寶貴的建議和豐富的理論指導。其中，地理學為公共衛生管理提供了新的研究視角[21-22]，但基于時空維度的新冠肺炎地域變化規律研究有待深入，從全國尺度上把握早期疫情擴散的周期及其地域差異性特征的研究相對缺乏。

疫情峰值的早日到來對于防控新冠肺炎具有重要意義，全國各地通過把握峰值到來的時間，及時調整防控策略，為緩解疫情傳播和推動復工復產提供了重要的政策和建議。由于我國各地的防控政策均以省級行政區為單位統一安排，且地級行政區新冠肺炎的變化特征更能反映疫情的實際狀況，為了全面了解我國早期疫情的實際情況以及為防控疫情提供指導，本文基于上述兩種尺度探究了我國疫情的變化格局。本文以確診病例人數為研究對象，以疫情峰值時間為突破口，分別從時間和空間兩個維度分析了我國新冠肺炎的擴散周期和地域差異性，探究了不同地區新冠肺炎峰值時間對于疫情發展的變化趨勢，為新冠肺炎疫情傳播周期規律提供了數據支撐和案例參考。

1 數據來源與研究方法

本文的數據來源于國家和各省市衛健委官方通報，研究區域不包括港澳臺，統計數據均為我國本土確診病例，不包括境外輸入病例。在不考慮無癥狀病例轉確診病例以及境外輸入關聯本土病例的條件下，經統計，2020年3月23日前后我國內地各省級行政區均出現了連續長達2個星期的無本土新增確診病例的空窗期，因此本文將2020年3月23日視為我國本土新冠肺炎疫情防控的一個重要時間點，研究時間段為2019年12月31日－2020年3月23日。行政邊界數據來源于國家基礎地理信息中心（http://www.ngcc.cn/ngcc/）。本文提及的特殊時間點（首例、峰值和最后一例）分別指各地區在研究時間段內的第一例確診病例、單日新增最多的確診病例和截至2020年3月23日24時的最后一例確診病例。從首例確診病例之日到達到峰值的時間段稱為增長期，峰值到最后一例確診病例的時間段稱為衰減期。

本文首先在時間維度上分別從省級和地級尺度統計3個特殊時間點的頻次；然后結合增長期和衰減期的平均時間，分析不同階段新冠肺炎疫情的時間發展變化情況；最后在空間維度上研究增長期和衰減期的空間分布特征，并分別從省級行政區和地級行政區進行探討，以期揭示不同地區新冠肺炎疫情的地域差異性。

2 研究結果與分析

2.1 新冠肺炎的時間特征分析

2.1.1 省級行政區尺度上的時間特征

省級行政區首例確診病例時間主要集中于1月21日－1月23日，24個省級行政區首例確診病例出現在該期間；峰值時間主要集中于1月22日－2月12日；而最后一例確診病例時間則在1月30日－3月23日均有分布，如圖1所示。各省級行政區的增長期平均為13 d，衰減期平均為25 d（表1），其中增長期最長的是湖北省（43 d），衰減期最長的是上海市（53 d），由于西藏僅有1例確診病例，因此增長期和衰減期均為最短（0 d）。由圖1、表1可知，省級行政區的首例確診病例時間、峰值時間和最后一例確診病例時間的離散程度依次增大，即增長期比衰減期的時間短，一方面說明疫情在爆發初期能迅速傳播，另一方面說明在不同的防控措施下，不同地區到達峰值的時間和確診病例不再增加的時間也有所不同，因此因時因地采取適當的防控措施對于經濟社會的平穩運行至關重要。

圖1 省級行政區新冠肺炎特殊時間點頻次

表1 省級行政區新冠肺炎增長期和衰減期時間統計/d

2.1.2 地級行政區尺度上的時間特征

各地級行政區首例確診病例時間主要集中于1月21日－1月28日，峰值時間主要分布于1月25日－2月7日，最后一例確診病例時間則集中于2月6日－2月21日，如圖2所示。各地級行政區的增長期平均為8 d，衰減期平均為14 d，約1/4的城市增長期為0，同時多達1/12的城市衰減期為0，剔除增長期和衰減期為0的數據，各地級行政區的增長期和衰減期分別平均為10 d和15 d（表2），其中增長期最長的是武漢市（43 d），衰減期最長的是上海市（53 d）。由圖2、表2可知，地級行政區的首例確診病例時間、峰值時間和最后一例確診病例時間的離散程度依次增大，即增長期比衰減期的時間短。省級行政區和地級行政區表現出的新冠疫情時間特征極為相似，表明在省級和地級尺度上，防控新冠疫情的措施需要根據不同階段采取相應措施，一方面體現在預估衰減期的時間上，一般而言，增長期短于衰減期，可根據增長期大體估計衰減期，為復工復產提前做好準備；另一方面體現在不同地區采取防控措施方面，各地應根據當地疫情情況采取復工復產的規劃，“一刀切”將大大減緩社會經濟的平穩運行。

圖2 地級行政區新冠肺炎特殊時間點頻次

表2 地級行政區新冠肺炎增長期和衰減期時間統計

2.2 新冠肺炎的空間特征分析

2.2.1 確診病例增長期的空間分布特征

從省級尺度上來看，湖北省、山東省、寧夏回族自治區、新疆維吾爾自治區、山西省和河北省構成了第一梯隊，增長期均超過了15 d；廣東省、海南省、江西省、安徽省、河南省、北京市、天津市、內蒙古自治區、吉林省和黑龍江省構成了第二梯隊，增長期超過了10 d；其余省級行政區增長期在10 d以內，構成了第三梯隊。湖北省增長期最長，但與其接壤的省級行政區增長期相對較短，湖北省接壤省份增長期均在15 d以內，如圖3所示。

圖3 全國省級行政區增長期時間分布（審圖號：GS(2019)1835）

從地級尺度上來看，新冠肺炎增長期較長的地級行政區主要集中在湖北省、貴州省、珠三角、長三角、山東半島和京津冀地區6個區域，如圖4所示，其中武漢市、荊州市、荊門市、佛山市、瀘州市、遂寧市、濟寧市、黔東南州和通化市的增長期均超過了20 d；中部地區以及華南地區部分城市新冠肺炎相對嚴重，但其增長期相對較短。

從確診病例增長期的空間分布來說，西部地區是我國增長期最短的地區，與湖北省接壤的省市增長期均沒有處于第一梯隊，這可能與這些省市政府和當地群眾具有高度危機意識、及時采取有效的防控措施，以及在武漢封城后，對從武漢返鄉的人員進行針對性管控有關。

圖4 全國地級行政區增長期時間分布（審圖號：GS(2019)1835）

2.2.2 確診病例衰減期的空間分布特征

從省級尺度上來看，自沿海地區向西，衰減期時間間隔呈遞減趨勢，如圖5所示。廣東省、浙江省、上海市、湖北省和北京市的衰減期在40 d及以上，四川省、福建省、湖南省、遼寧省和黑龍江省的衰減期在27 d及以上，云南省、廣西壯族自治區、寧夏回族自治區、重慶市、天津市、江西省和河南省的衰減期超過了21 d，其余省級行政區衰減期均在21 d以內。黑龍江省、四川省、湖南省以及沿海地區的衰減期遠長于其他省份，中西部地區衰減期相對較短。

圖5 全國省級行政區確診病例衰減期時間分布（審圖號：GS(2019)1835）

從地級尺度上來看，東部沿海地區衰減期最長，其次為中部地區，再次為東北地區，最后是西部地區，如圖6所示。衰減期較長的區域主要包括珠三角、福建省沿海城市群、長三角、山東半島、京津冀、中部地區和川渝部分城市，其中上海市、北京市、廣州市、杭州市、中衛市、佛山市、大興安嶺地區和武漢市的衰減期在40 d及以上，成都市、青島市、丹東市、銀川市、牡丹江市、陽江市、福州市、黃岡市和莆田市的衰減期在30 d及以上。

圖6 全國地級行政區確診病例衰減期時間分布（審圖號：GS(2019)1835）

結合衰減期在省級和地級尺度上的分布結果來看，我國新冠肺炎疫情衰減期呈自東向西逐漸遞減的趨勢，沿海地區是我國疫情衰減期最長的區域，尤其是經濟相對發達區域的衰減期相對較長。經濟相對發達地區的人口集中，在衰減期階段，確診病例不再增加的難度相對較大，對于重啟經濟有一定的阻礙，因此加強衰減期階段的管控對于復工復產極為重要。

3 結 語

本文基于國家和各省市衛健委官方通報，從時間維度和空間維度對我國新冠肺炎擴散周期的地域差異性特征進行了描述性分析，研究結果表明：

1）在省級和地級尺度上，研究時間段內我國首例確診病例時間、峰值時間以及最后一例確診病例時間的離散程度依次增大，即我國各省級行政區或地級行政區首例確診病例的時間最為集中，其次為峰值時間，最后一例確診病例時間最分散，尤其是后者的分散程度越大，對于我國疫情聯防聯控和復工復產的要求越高。

2）在及時采取防控措施的前提下，新冠肺炎呈現“增長期短、衰減期長”的顯著特征，即首例確診病例達到峰值的時間短于峰值距最后一例確診病例的時間。在省級尺度上，全國各省級行政區的增長期平均為13 d，衰減期平均為25 d；在地級尺度上，全國各地級行政區的增長期平均為8 d，衰減期平均為14 d，排除增長期和衰減期為0的地區，全國各地級行政區的增長期平均為10 d，衰減期平均為15 d。由于衰減期的長短在一定程度上決定了當地重啟經濟的時間，因此各地在疫情到達峰值后，仍不能放松警惕，可根據增長期的時間預測衰減期的長短，提前做好復工復產的準備。

3）與湖北省接壤的省級行政區增長期時間均不在第一梯隊，即河南省、安徽省、江西省、湖南省、重慶市和陜西省的增長期均在15 d以內，除陜西省外，其余5個省市確診病例人數在我國排名前10位，但增長期時間在全國平均時間以下，這可能與這些省市采取了更加有效的防控措施有關，說明對于新冠疫情防控，不能因為距離遠而放松警惕。

4）衰減期時間呈自西向東逐漸增加的趨勢，即我國西部地區衰減期時間最短，中部地區次之，沿海地區最長。沿海各省內經濟更發達城市的衰減期也長于省內其他欠發達城市，說明衰減期時間與經濟發展情況存在一定的聯系，經濟相對發達的地區在疫情衰減階段仍必須保持嚴格的防控措施，減少衰減期時間將加快社會經濟恢復常態。

當前全球新冠肺炎疫情仍在蔓延，我國早期的疫情防控措施對于世界其他地區具有非常積極的借鑒意義，這一點在韓國和新西蘭早期疫情防控上得到了驗證。同時，北京市第二波疫情時間特征也印證了在嚴格防控的前提下，衰減期時間要長于增長期，這對于未來局部地區出現新冠肺炎疫情具有一定的警惕意義。在疫情常態化的今天，不斷吸取早期新冠肺炎疫情的經驗和教訓對于經濟社會平穩運行具有重要的指導意義。

雖然本文考慮了新冠肺炎確診病例在時空上的分布，但新冠肺炎實際的疫情傳播時間可能存在一定的滯后性[17]，然而本文相對統一完整的確診病例數據能夠準確反映疫情的實際狀況。城市人口流動對于增長期的影響程度以及城市經濟發展狀況對于衰減期的影響程度將有待進一步深入探討。