РОЗРОБКА МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ ДЛЯ ПРОГНОЗУ ЗАХВОРЮВАНОСТІ НА COVID-19 У ЗБРОЙНИХ СИЛАХ УКРАЇНИ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.11603/1681-2727.2021.1.11880

Ключові слова:

пандемія, COVID-19, математичні методи прогнозування, військовослужбовці, збройні сили

Анотація

Мета роботи – розробка моделі динаміки COVID-19 у Збройних Силах України, яка дозволяє прогнозувати рівень захворюваності особового складу на підставі наявних статистичних даних.

Матеріали і методи. Для дослідження були використані офіційні дані оперативної групи Санітарно-епідеміологічного управління командування Медичних сил Збройних Сил України станом на 08.02.2021 р.

Результати досліджень. Отримано результати досліджень кількості прогнозованих випадків інфікування особового складу Збройних Сил України під час пандемії COVID-19 на основі лінійних і нелінійних диференціальних рівнянь з використанням математичного моделювання.

Висновки. Встановлено, що захворюваність серед населення України, в тому числі особового складу Збройних Сил, піддається опису за допомогою сигмоїдної (S-подібної) функції. Розроблена математична модель відповідає реальним показникам та її можна застосовувати як ймовірну прогнозну модель. Графічне зображення динаміки захворюваності на COVID-19 військовослужбовців Збройних Сил України відповідає динаміці офіційно зареєстрованої загальної захворюваності серед населення України.

За допомогою отриманої моделі підраховано, що до середини березня 2021 р. за песимістичним прогнозом накопичена кількість інфікованих у Збройних Силах України ймовірно може становити біля 18 000 випадків, а за оптимістичним – 16 000. Модель для прогнозу захворюваності на COVID-19 доцільно використовувати на короткострокову перспективу.

Матеріали і методи. Для дослідження були використані офіційні дані оперативної групи Санітарно-епідеміологічного управління командування Медичних сил Збройних Сил України станом на 08.02.2021 р.

Результати досліджень. Отримано результати  досліджень кількості прогнозованих випадків інфікування особового складу Збройних Сил України під час пандемії COVID-19 на основі лінійних і нелінійних диференціальних рівнянь з використанням математичного моделювання.

Висновки.          Встановлено, що захворюваність серед населення України, в тому числі особового складу Збройних Сил України, піддається опису за допомогою сигмоїдної (S-подібної) функції. Розроблена математична модель відповідає реальним показникам та її можливо застосовувати в якості ймовірної прогнозної моделі. Графічне зображення динаміки захворюваності військовослужбовців Збройних Сил України на COVID-19 є подібним динаміці офіційно зареєстрованої загальної захворюваності серед населення України.

За допомогою отриманої моделі підраховано, що до середини березня 2021 року за песимістичним прогнозом накопичена кількість інфікованих у Збройних Силах України ймовірно може складати біля 18000 випадків, а за оптимістичним - 16000. Модель для прогнозу захворюваності на COVID-19 доцільно використовувати на короткострокову перспективу.

Ключові слова: пандемія, COVID-19, математичні методи прогнозування, військовослужбовці, збройні сили.

Біографії авторів

V. L. Savytsky, Українська військово-медична академія

д. мед. н., професор, начальник Української військово-медичної академії

Yu. M. Deputat, Українська військово-медична академія

к.мед.н., снс, провідний науковий співробітник Науково-дослідного інституту проблем військової медицини Української військово-медичної академії

M. Yu. Antomonov, ДУ "Інститут громадського здоров'я ім. О.М. Марзєєва НАМН України"

д.б.н., професор, головний науковий співробітник лабораторії епідеміологічних досліджень і медичної інформатики ДУ "Інститут громадського здоров'я ім. О.М. Марзєєва НАМН України"

O. M. Ivanko, Українська військово-медична академія

д. мед. н.,  доцент, начальник Науково-дослідного інституту проблем військової медицини Української військово-медичної академії

S. O. Morhun, Командування Медичних сил Збройних Сил України

начальник Санітарно-епідеміологічного управління Командування Медичних сил Збройних Сил України

D. I. Dobroshtan, Командування Медичних сил Збройних Сил України

офіцер епідеміологічного відділу Санітарно-епідеміологічного управління Командування Медичних сил Збройних Сил України

Посилання

Antomonov, M.Yu. (2018). Mathematical processing and analysis of medical and biological data. Kyiv: Medinform [in Russian].

Chumachenko, D.І., & Chumachenko, T.O. (2020). Mathematical models and methods of epidemic processes forecasting: monograph. Kharkіv: TOV «Planeta-Print» [in Ukrainian].

Romanyukha, A.A. (2012). Mathematical models in immunology and epidemiology of infectious diseases. Moscow: BINOM. Laboratoriya znaniy [in Russian].

Khusainov, D.Ya., Kharchenko, I.I., & Shatyrko, A.V. (2010). Introduction to the model of dynamic systems. Kyiv: Taras Shevchenko Kyiv National University [in Ukrainian].

Mokin, V.B., Losenko, A.V., & Yascholt, A.R. (2020). Informational technology of analysis and forecasting of number of new cases of coronavirus SARS-Cov-2 in Ukraine based on the PROPHET model. Vіsnyk Vіnnytskoho polіtekhnіchnoho іnstytutu, 5, 71-82. DOI: https://doi.org/10.31649/1997-9266-2020-152-5-71-83 [in Ukrainian].

Brauer, F., Castillo-Chavez, C., & Castillo-Chavez, C. (2012). Mathematical models in population biology and epidemiology (Vol. 2, p. 508). New York: Springer.

Luo, Y., Trevathan, E., Qian, Z., Li, Y., Li, J., Xiao, W., ... & Ye, G. (2020). Asymptomatic SARS-CoV-2 infection in household contacts of a healthcare provider, Wuhan, China. Emerging infectious diseases, 26(8), 1930. DOI: http://doi.org/10.3201/eid2608.201016

Komіsarenko, S.V. (2020). World coronavirus crisis. Kyiv: LAT&K [in Ukrainian].

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-04-13

Як цитувати

Savytsky, V. L., Deputat, Y. M., Antomonov, M. Y., Ivanko, O. M., Morhun, S. O., & Dobroshtan, D. I. (2021). РОЗРОБКА МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ ДЛЯ ПРОГНОЗУ ЗАХВОРЮВАНОСТІ НА COVID-19 У ЗБРОЙНИХ СИЛАХ УКРАЇНИ . Інфекційні хвороби, (1), 23–31. https://doi.org/10.11603/1681-2727.2021.1.11880

Номер

№ 1 (2021)

Розділ

Оригінальні дослідження

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Інфекційні хвороби

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

    1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через [ВКАЖІТЬ ПЕРІОД ЧАСУ] з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.                          Лицензия Creative Commons
    1. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

 

  1. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).