新型冠状病毒肺炎扩散周期地域差异性探究

刘健民，熊 轲，李佳春，左 齐，第宝锋,2*

（1.四川大学-香港理工大学 灾后重建与管理学院，四川 成都 610207；2.四川大学 建筑与环境学院，四川 成都 610065）

自2019年12月新型冠状病毒肺炎（简称新冠肺炎）爆发以来，截至2020年9月17日，全球已有200多个国家和地区，2 900多万人感染。冠状病毒给人类带来了沉重的教训，新冠肺炎是21世纪以来第三次冠状病毒事件，与SARS和MERS相比，新冠肺炎具有更强的传染性[1-4]。由于目前没有新冠肺炎疫苗和特效药，在未采取强力隔离措施的前提下，新冠肺炎能快速导致当地医疗体系陷入崩溃状态，使全球超过30个国家或地区采取了绝无仅有的“封城”甚至“封国”措施，可见其危害之大[1,3,5]。因此，研究新冠肺炎扩散周期的地域差异性对于宏观防控和恢复经济活动具有重要的指导意义。

新冠肺炎爆发以来，全球许多学者对新冠肺炎进行了研究，并已取得积极进展，研究内容主要集中于病理学[6]、基因组学[7]、临床医学[8-9]、流行病学[10-13]、预测建模[14-15]、地理学[16-17]、心理学和管理学等方向[18-20]，为全面了解冠状病毒，研制新冠肺炎疫苗，寻找传染源，远离传染源，采取措施应对新冠肺炎的未来变化，安抚病人和医务人员的情绪以及稳定社会经济发展等提供了宝贵的建议和丰富的理论指导。其中，地理学为公共卫生管理提供了新的研究视角[21-22]，但基于时空维度的新冠肺炎地域变化规律研究有待深入，从全国尺度上把握早期疫情扩散的周期及其地域差异性特征的研究相对缺乏。

疫情峰值的早日到来对于防控新冠肺炎具有重要意义，全国各地通过把握峰值到来的时间，及时调整防控策略，为缓解疫情传播和推动复工复产提供了重要的政策和建议。由于我国各地的防控政策均以省级行政区为单位统一安排，且地级行政区新冠肺炎的变化特征更能反映疫情的实际状况，为了全面了解我国早期疫情的实际情况以及为防控疫情提供指导，本文基于上述两种尺度探究了我国疫情的变化格局。本文以确诊病例人数为研究对象，以疫情峰值时间为突破口，分别从时间和空间两个维度分析了我国新冠肺炎的扩散周期和地域差异性，探究了不同地区新冠肺炎峰值时间对于疫情发展的变化趋势，为新冠肺炎疫情传播周期规律提供了数据支撑和案例参考。

1 数据来源与研究方法

本文的数据来源于国家和各省市卫健委官方通报，研究区域不包括港澳台，统计数据均为我国本土确诊病例，不包括境外输入病例。在不考虑无症状病例转确诊病例以及境外输入关联本土病例的条件下，经统计，2020年3月23日前后我国内地各省级行政区均出现了连续长达2个星期的无本土新增确诊病例的空窗期，因此本文将2020年3月23日视为我国本土新冠肺炎疫情防控的一个重要时间点，研究时间段为2019年12月31日－2020年3月23日。行政边界数据来源于国家基础地理信息中心（http://www.ngcc.cn/ngcc/）。本文提及的特殊时间点（首例、峰值和最后一例）分别指各地区在研究时间段内的第一例确诊病例、单日新增最多的确诊病例和截至2020年3月23日24时的最后一例确诊病例。从首例确诊病例之日到达到峰值的时间段称为增长期，峰值到最后一例确诊病例的时间段称为衰减期。

本文首先在时间维度上分别从省级和地级尺度统计3个特殊时间点的频次；然后结合增长期和衰减期的平均时间，分析不同阶段新冠肺炎疫情的时间发展变化情况；最后在空间维度上研究增长期和衰减期的空间分布特征，并分别从省级行政区和地级行政区进行探讨，以期揭示不同地区新冠肺炎疫情的地域差异性。

2 研究结果与分析

2.1 新冠肺炎的时间特征分析

2.1.1 省级行政区尺度上的时间特征

省级行政区首例确诊病例时间主要集中于1月21日－1月23日，24个省级行政区首例确诊病例出现在该期间；峰值时间主要集中于1月22日－2月12日；而最后一例确诊病例时间则在1月30日－3月23日均有分布，如图1所示。各省级行政区的增长期平均为13 d，衰减期平均为25 d（表1），其中增长期最长的是湖北省（43 d），衰减期最长的是上海市（53 d），由于西藏仅有1例确诊病例，因此增长期和衰减期均为最短（0 d）。由图1、表1可知，省级行政区的首例确诊病例时间、峰值时间和最后一例确诊病例时间的离散程度依次增大，即增长期比衰减期的时间短，一方面说明疫情在爆发初期能迅速传播，另一方面说明在不同的防控措施下，不同地区到达峰值的时间和确诊病例不再增加的时间也有所不同，因此因时因地采取适当的防控措施对于经济社会的平稳运行至关重要。

图1 省级行政区新冠肺炎特殊时间点频次

表1 省级行政区新冠肺炎增长期和衰减期时间统计/d

2.1.2 地级行政区尺度上的时间特征

各地级行政区首例确诊病例时间主要集中于1月21日－1月28日，峰值时间主要分布于1月25日－2月7日，最后一例确诊病例时间则集中于2月6日－2月21日，如图2所示。各地级行政区的增长期平均为8 d，衰减期平均为14 d，约1/4的城市增长期为0，同时多达1/12的城市衰减期为0，剔除增长期和衰减期为0的数据，各地级行政区的增长期和衰减期分别平均为10 d和15 d（表2），其中增长期最长的是武汉市（43 d），衰减期最长的是上海市（53 d）。由图2、表2可知，地级行政区的首例确诊病例时间、峰值时间和最后一例确诊病例时间的离散程度依次增大，即增长期比衰减期的时间短。省级行政区和地级行政区表现出的新冠疫情时间特征极为相似，表明在省级和地级尺度上，防控新冠疫情的措施需要根据不同阶段采取相应措施，一方面体现在预估衰减期的时间上，一般而言，增长期短于衰减期，可根据增长期大体估计衰减期，为复工复产提前做好准备；另一方面体现在不同地区采取防控措施方面，各地应根据当地疫情情况采取复工复产的规划，“一刀切”将大大减缓社会经济的平稳运行。

图2 地级行政区新冠肺炎特殊时间点频次

表2 地级行政区新冠肺炎增长期和衰减期时间统计

2.2 新冠肺炎的空间特征分析

2.2.1 确诊病例增长期的空间分布特征

从省级尺度上来看，湖北省、山东省、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区、山西省和河北省构成了第一梯队，增长期均超过了15 d；广东省、海南省、江西省、安徽省、河南省、北京市、天津市、内蒙古自治区、吉林省和黑龙江省构成了第二梯队，增长期超过了10 d；其余省级行政区增长期在10 d以内，构成了第三梯队。湖北省增长期最长，但与其接壤的省级行政区增长期相对较短，湖北省接壤省份增长期均在15 d以内，如图3所示。

图3 全国省级行政区增长期时间分布（审图号：GS(2019)1835）

从地级尺度上来看，新冠肺炎增长期较长的地级行政区主要集中在湖北省、贵州省、珠三角、长三角、山东半岛和京津冀地区6个区域，如图4所示，其中武汉市、荆州市、荆门市、佛山市、泸州市、遂宁市、济宁市、黔东南州和通化市的增长期均超过了20 d；中部地区以及华南地区部分城市新冠肺炎相对严重，但其增长期相对较短。

从确诊病例增长期的空间分布来说，西部地区是我国增长期最短的地区，与湖北省接壤的省市增长期均没有处于第一梯队，这可能与这些省市政府和当地群众具有高度危机意识、及时采取有效的防控措施，以及在武汉封城后，对从武汉返乡的人员进行针对性管控有关。

图4 全国地级行政区增长期时间分布（审图号：GS(2019)1835）

2.2.2 确诊病例衰减期的空间分布特征

从省级尺度上来看，自沿海地区向西，衰减期时间间隔呈递减趋势，如图5所示。广东省、浙江省、上海市、湖北省和北京市的衰减期在40 d及以上，四川省、福建省、湖南省、辽宁省和黑龙江省的衰减期在27 d及以上，云南省、广西壮族自治区、宁夏回族自治区、重庆市、天津市、江西省和河南省的衰减期超过了21 d，其余省级行政区衰减期均在21 d以内。黑龙江省、四川省、湖南省以及沿海地区的衰减期远长于其他省份，中西部地区衰减期相对较短。

图5 全国省级行政区确诊病例衰减期时间分布（审图号：GS(2019)1835）

从地级尺度上来看，东部沿海地区衰减期最长，其次为中部地区，再次为东北地区，最后是西部地区，如图6所示。衰减期较长的区域主要包括珠三角、福建省沿海城市群、长三角、山东半岛、京津冀、中部地区和川渝部分城市，其中上海市、北京市、广州市、杭州市、中卫市、佛山市、大兴安岭地区和武汉市的衰减期在40 d及以上，成都市、青岛市、丹东市、银川市、牡丹江市、阳江市、福州市、黄冈市和莆田市的衰减期在30 d及以上。

图6 全国地级行政区确诊病例衰减期时间分布（审图号：GS(2019)1835）

结合衰减期在省级和地级尺度上的分布结果来看，我国新冠肺炎疫情衰减期呈自东向西逐渐递减的趋势，沿海地区是我国疫情衰减期最长的区域，尤其是经济相对发达区域的衰减期相对较长。经济相对发达地区的人口集中，在衰减期阶段，确诊病例不再增加的难度相对较大，对于重启经济有一定的阻碍，因此加强衰减期阶段的管控对于复工复产极为重要。

3 结 语

本文基于国家和各省市卫健委官方通报，从时间维度和空间维度对我国新冠肺炎扩散周期的地域差异性特征进行了描述性分析，研究结果表明：

1）在省级和地级尺度上，研究时间段内我国首例确诊病例时间、峰值时间以及最后一例确诊病例时间的离散程度依次增大，即我国各省级行政区或地级行政区首例确诊病例的时间最为集中，其次为峰值时间，最后一例确诊病例时间最分散，尤其是后者的分散程度越大，对于我国疫情联防联控和复工复产的要求越高。

2）在及时采取防控措施的前提下，新冠肺炎呈现“增长期短、衰减期长”的显著特征，即首例确诊病例达到峰值的时间短于峰值距最后一例确诊病例的时间。在省级尺度上，全国各省级行政区的增长期平均为13 d，衰减期平均为25 d；在地级尺度上，全国各地级行政区的增长期平均为8 d，衰减期平均为14 d，排除增长期和衰减期为0的地区，全国各地级行政区的增长期平均为10 d，衰减期平均为15 d。由于衰减期的长短在一定程度上决定了当地重启经济的时间，因此各地在疫情到达峰值后，仍不能放松警惕，可根据增长期的时间预测衰减期的长短，提前做好复工复产的准备。

3）与湖北省接壤的省级行政区增长期时间均不在第一梯队，即河南省、安徽省、江西省、湖南省、重庆市和陕西省的增长期均在15 d以内，除陕西省外，其余5个省市确诊病例人数在我国排名前10位，但增长期时间在全国平均时间以下，这可能与这些省市采取了更加有效的防控措施有关，说明对于新冠疫情防控，不能因为距离远而放松警惕。

4）衰减期时间呈自西向东逐渐增加的趋势，即我国西部地区衰减期时间最短，中部地区次之，沿海地区最长。沿海各省内经济更发达城市的衰减期也长于省内其他欠发达城市，说明衰减期时间与经济发展情况存在一定的联系，经济相对发达的地区在疫情衰减阶段仍必须保持严格的防控措施，减少衰减期时间将加快社会经济恢复常态。

当前全球新冠肺炎疫情仍在蔓延，我国早期的疫情防控措施对于世界其他地区具有非常积极的借鉴意义，这一点在韩国和新西兰早期疫情防控上得到了验证。同时，北京市第二波疫情时间特征也印证了在严格防控的前提下，衰减期时间要长于增长期，这对于未来局部地区出现新冠肺炎疫情具有一定的警惕意义。在疫情常态化的今天，不断吸取早期新冠肺炎疫情的经验和教训对于经济社会平稳运行具有重要的指导意义。

虽然本文考虑了新冠肺炎确诊病例在时空上的分布，但新冠肺炎实际的疫情传播时间可能存在一定的滞后性[17]，然而本文相对统一完整的确诊病例数据能够准确反映疫情的实际状况。城市人口流动对于增长期的影响程度以及城市经济发展状况对于衰减期的影响程度将有待进一步深入探讨。