台灣和美國COVID19疫情分析

資料期間：

台灣資料由2020/03/01 ～ 2020/04/04

美國資料由2020/02/28 ～ 2020/04/04

台灣疫情分析

1.每日確診人數估算模型

2020/04/04台灣新增確診人數為7人，經過估算後可得到W的數學模式為1/X，與2020/04/03的數學模式相同，但請注意係數並不相同。

再做曲線估算，得到6次方的多項式函數，經過ANOVA檢定，可發現有明顯證據證實至少有一斜率不為0。至於解釋力則有81.2251%。誤差變異數的區間估計包含MSE。前後期相關程度則為-0.609379。

將估計值繪製成估計線後，可發現高峰已經出現，並且緩慢下降，代表疫情有機會將得更低或是消失。但是台灣並沒有封閉國境，所以仍有許多台灣人從國外回台，這也代表仍有機會造成新增確診人數增加。這點不能不注意。

至於比較03/01～04/04的估計線和03/01～04/03的估計線，可以發現雖然增加04/04的新增確診人數數據，但兩條估計線沒有明顯的差異。但要注意的是尾端(最新資料)的估計有震盪情況。另外，新增確診人數呈現下降情況，這代表台灣疫情逐漸在改善中。

2. 每日確診人數的差距(變動)

經過估算後可得到台灣從03/01～04/04的每日確診人數的差距為時間序的sin函數。

曲線估算結果最高達16次方。ANOVA檢定結果則是沒有明顯證據證實至少有一斜率不為0。至於解釋能力則為43.0329%，MSE為20.707289，落於誤差變異數的區間估計中。前後期的相關性則為-0.311712。

每日確診人數差距的估計線與實際數值並不相符，代表估計線無法表達出實際數值的情況。

美國疫情分析

美國在台北時間2020/04/04的新增確診人數為34244人。經過估算後的W函數為時間序的立方函數，這跟之前的數學函數相同，但是需要注意的是

(1) 數學模式相同代表美國疫情發展並沒有重大改變。

(2) 數學模式的時間序係數愈來愈大代表時間序立方函數對W的影響愈加明顯。也就是疫情情況愈加不好。

曲線估計結果可得到15次方的函數，經過ANOVA檢定，可得到明顯有證據證實至少有一斜率不為0。解釋能力達99.2386%，並且MSE為869846.169926落於誤差變異數的區間估計中。至於前後期的相關性為-0.659227。

從圖形中可發現由於美國開始大量使用快篩試劑，造成新增確診人數自2020/04/03開始大幅提升，到2020/04/04仍未顯著減緩。這顯示美國境內仍有許多人還未知感染新冠病毒。

其實這是兩個波段，而不是一個波段。

第一波段是2020/02/28～2020/03/31。此波段是阻升，讓新增確診人數緩升，所以採取局部封州與後期採用社交距離的限制。然而結果卻是無顯著的效果。這將使得美國疫情需要十分長的時間才會逐漸消失(參考義大利與西班牙的狀況)。

第二波段是從2020/04/01開始。這波段是因為封州的成本過高，造成經濟瞬間停頓。這問題對美國來說非常嚴重，需要快速解決這個問題，否則美國經濟就會崩壞。再加上快速檢查的試劑研發成功，這也是美國使用中國和南韓的方法，主動快速找出確診的地點和人，決心不理會醫療物資是否可以解決新增人數的治療。這就是為什麼2020/04/01後的新增確診人數暴增，也就是美國處理疫情方法已經改變，使得原先第一波段的數學模式無法繼續！

即使美國的國力如此強大，但這次的醫療方式不需要高科技！加上美國過去將此次醫療物資的生產轉移到中國。這就是為何遲至2020/04/03才建議戴口罩，而且這項建議對美國自豪的高科技來說，顯然是太具有衝擊性！

另外，中國和南韓都是屬於局部發生，美國則是全面性報法，所以若仿照這兩個國家的防疫方法是十分怪異。這代表美國的公共衛生技術已經大不如前，而且數字分析能力與建立數學模型能力令人質疑。明明這次分析可以使用大數據分析或加入人工智能，顯然美國的疫情分析沒有使用這兩種方法，或是這兩種方法在美國根本就還在研發階段。

比較2020/02/28～2020/04/03估計線和2020/02/28～2020/04/04估計線，可發現雖然增加了04/04的新增確診人數數值，但兩條估計線沒有太大差別。這代表加入04/04的確診人數後，趨勢仍然不變，繼續向上。

2. 每日確診人數的差距(變動)

由每日確診人數的差距走勢圖可以發現，從時間序67(2020/03/27)開始，每日確診人數的差距開始劇烈震盪，代表美國疫情開始惡化。

經過估算後，仍為時間序的立方函數。不過與04/03相比，04/03是指數函數更加惡化。若與台灣的sin函數相比，美國疫情比台灣嚴重許多。當然其原因可能是美國並未執行如台灣防疫措施。

至於曲線估算的最高次方達21次方，所以經過ANOVA檢定則無明顯證據說明至少有一斜率不為0，而解釋能力達74.5025%，MSE為1352987.648397，落於誤差變異數的區間估計中。前後期的相關性則為-0.456553。

經過估計後可以得到估計值，所以估計線和實際值比較後，可以發現04/03新增確診人數大量成長，04/04也無明顯顯示改變變此趨勢。這代表美國疫情沒有因為「戴普通口罩或是使用圍巾摀住口鼻」的建議而立即改變走勢。