Statistiek in Coronatijden

Nederlandse onderzoekers voorspellen evolutie corona met modellen uit 1845 van Belgische wiskundige Pierre François Verhulst, alumnus van de UGent.

Alles over Pierre-François Verhulst (1804-1849) zijn wetenschappelijke verwezenlijkingen en het grote belang van zijn later herontdekte logistieke curve voor leest u in zijn biografisch lemma op UGentMemorie.  

Door modellen voor de groei van populaties los te laten op wereldwijde coronadata zijn Eindhovense datawetenschappers in staat om het te verwachten aantal nieuwe besmettingen en doden als gevolg van het SARS-CoV-2 virus te berekenen voor de nabije toekomst. Voor zeven landen – China, Zuid-Korea, Iran, Italië, Frankrijk, de VS en Nederland – is een nauwkeurige voorspelling mogelijk van één tot drie dagen vooruit. Voor sommige landen kunnen ze ook een schatting maken van het maximum aantal bevestigde infecties.  

"Wereldwijd zijn onderzoekers bezig de groei van coronabesmettingen te analyseren, maar het daadwerkelijk doen van nauwkeurige voorspellingen is vrij lastig”, zei Edwin van den Heuvel, hoogleraar statistiek aan de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e). Samen met twee collega’s liet hij zijn kennis van statistiek en groeicurves los op de coronadata om deze zeer gewilde berekeningen te maken. “We zijn data scientists, hier moesten we iets mee.” 

Populatiemodellen van de Belgische wiskundige Verhulst

Van den Heuvel baseerde zich voor de voorspellingen op de beroemde logistische functie, die ontwikkeld werd door de Belgische wiskundige en demograaf Pierre-François Verhulst rond 1845. 

Deze functie beschrijft hoe een populatie groeit door de tijd, en heeft een S-vorm: in het begin groeit de bevolking langzaam, gevolgd door een steeds sterker wordende stijging, die vervolgens afvlakt tot een maximum. 

Dit populatiemodel pasten ze eerst toe op de data uit China. “Het totaal aantal besmettingen voor iedere provincie in China bleek heel precies die logistische groei te volgen”, zei van den Heuvel.

Met de Chinese data konden ze hun voorspellingsmodel kalibreren, om vervolgens onderschattingen voor het maximaal aantal nieuwe besmettingen en doden in andere landen te corrigeren. "Die voorspellingen bleken goed te kloppen voor Iran, Italië en Zuid-Korea."

Luc De Roy op vrt NWS (gebaseerd op een persbericht van de TU/e).
16 maart 2020