グリーンゾーン:COVID-19ロックダウンからの出口戦略に関する数学的提案

Ethan (8) and Fin (9) are seen playing over the fence that divides their gardens, as the spread of the coronavirus disease (COVID-19) continues, Chester-le-Street, Britain, April 11, 2020. REUTERS/Lee Smith TPX IMAGES OF THE DAY - RC2H2G9N6V4G
Keeping a safe distance.Image: REUTERS/Lee Smith
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  • 数学モデルは、ロックダウンからの出口戦略の可能性を示している。

  • 「グリーンゾーン」を特定し、段階的に連結していくことで、ロックダウンを解除できる可能性がある。

  • 完全な方法ではないが、「迅速な再統合」を可能にし、経済的・社会的な損害を抑えられる可能性がある。

COVID-19のパンデミックは、世界に試練をもたらした。私たちが数え切れないほど多くの人々と、さまざまな形で接触していることを、これほど強く意識したことはない。握手から、ドアを開けるという何気ない行為に至るまで、日常の習慣を見直し、改めることを余儀なくされた。

ウイルスが物理的な近さを介して広がるためだ。人々の直接的な接触(握手、キス、抱擁)、せき、あるいは汚染された飛沫が付着した物に触れることでも感染する。こうした接触の総体は、大規模で動的なネットワークを形成する。Facebookがオンライン上の私たちの社会的交流を描き出すのと同じようなものだ。この広範なネットワークを切断、または弱めることが、世界各地で実施されているソーシャルディスタンス対策の主な目的である。

次の課題は、ロックダウンからどのように脱するかだ。ウイルスの再拡大を防ぎつつ、社会的・経済的な損害を最小限に抑えることが重要である。提案には、次のようなものがある:集団免疫を形成することから、治療法やワクチンが開発されるまでロックダウンを維持することまで。

私たちは、ランダムで不確実な状況のモデリングを専門とする数学者と経済学者のグループの一員だ。前者の健康リスクと、後者の社会的・経済的リスクを軽減する出口戦略を提案する。これは、高リスク群に限って制限を維持するなど、他の考え方とも一致している。

私たちの最近発表した提案は、2つの重要な要素に基づいている。第一に、衛生システムが機能し、感染者数の増加率が低く、将来のリスクも管理可能とみられる地域、すなわちグリーンゾーンを特定すること。第二に、安全が確認された段階で、これらのグリーンゾーンを段階的に連結していくことだ。

ゾーニング

ロックダウンの目的は、世界の人々を相互に切り離されたサブネットワークに分け、その間の移動を制限することだ。しかし、そうした分断は完全には実現していない。

私たちが拠点を置くフランスでは、人々は自宅から1km以内にとどまるよう求められている。この措置によって感染拡大は大幅に遅くなるものの、ウイルスは依然としてネットワーク全体を移動し得る。パリのような都市では、2km離れた2人が同じ食料品店を利用していることもあり、この10kmの都市では、誰もが「5次の隔たり」以内でつながっている。

フランスのように個人ごとの移動可能範囲を定める代わりに、郡、町、区など、互いに切り離された地域内での移動を認める方が効果的だと私たちは提案する。明らかに、こうした区分は、同じ町の区同士よりも別々の町の間の方が施行しやすい。したがって、ゾーンによっては法的な移動制限が必要となる一方、別のゾーン間では勧告にとどめることもできるだろう。もちろん、これは多くの国で、国家による統制を一段と強めることになる。

中国の複数の地域、特に武漢では、こうしたゾーニング措置がすでに成功裏に実施されている。これにより地域間のつながりが減り、領域全体へのウイルスの移動を防ぐことができる。重要な労働者の移動が必要なことや、規則を守らない人もいることから、つながりを完全に断つことはできないため、私たちはこの点を分析に織り込んだ。

人のネットワークを切り離すImage: The Conversation

グリーンにする

初期の感染拡大が抑えられた後、グリーンゾーニングを行えば、通常の生活に戻る移行がかなり容易になる。プロセスと、避けられないウイルスの部分的な再拡大を管理するため、スペイン人経済学者ジョアン・モンラスの最近の記事を踏まえたアプローチを提案する。彼はまず、地域の労働市場として機能するゾーン、すなわち域内の通勤は多いものの、域外への通勤が少ない地域を開放することを提案している。

各国を、人口5,000人から100,000人の地理的区域、すなわちセルに分割することを提案する。経済的損害を抑えるため、この区分では「通勤圏」、つまり経済的な結びつきが強いゾーンを考慮すべきだ。

各セルは、COVID-19に関する現在の状況に応じて、赤または緑に分類される。赤のセルでは、ロックダウンに近い状態となる。衛生対策、店舗の営業制限、自宅からの外出制限が維持される。さらに、ゾーン外へ出るには特別な証明書が必要となり、重要な労働者やその他の重要な事情がある場合に限って認められる。一方、緑のセルでは、生活が段階的に通常の状態へ戻っていく。

人口約10,000人の町を考えてみよう。住民の多くは地元の工場や地域内の他の職場で働いている。ウイルスが抑え込まれ、徹底的な無作為検査(経済学のノーベル賞受賞者ポール・ローマーが提案した方法)によって数日連続で新たな感染が確認されなければ、その町は「緑」に分類される。住民はゾーン内で通常の社会的・経済的交流に戻れるが、町の外への移動は制限される。

約1週間後、隣接する少数の緑のセル内でウイルスが抑えられていれば、それらを連結して「グリーンゾーン」とする。こうして、同じ店舗、職場、公園、学校を利用する人々を含む、より大きなグリーンゾーンが次々と形成される。先ほどのパリの例に戻ると、すべての区を順次連結し、最終的に市全体を再統合できる。

数日後、すべてのセルが緑に戻る(ステップ1)。7日後、緑のセルが統合され、より大きなグリーンゾーンが形成される(ステップ2)。さらに7日後、グリーンゾーン同士が統合され、より大きなグリーンゾーンとなる(ステップ3)。Image: The Conversation

何をグリーンゾーンとするか、またいつゾーンを連結するかの正確な定義は、各国の状況によって異なるため、医療、疫学、経済の専門家に相談して定める必要がある。多くの制限が残っていることを強調するため、場合によっては「アンバー」と呼ぶ方が望ましいかもしれない。

検査やゾーニングは、もちろん完全ではない。そのため、一部のグリーンゾーンでは感染が再拡大し、もはや「緑」ではなくなることが避けられない。そうなれば、地域全体のグリーン指定が失われ、以前のロックダウン状態に戻ることになる。

グリーンゾーンで新たな感染が確認される(ステップ1)。これを受け、地域内でCOVID-19の感染例を調べる検査が行われ、周囲のセルでも別の感染が確認される(ステップ2)。ウイルスを封じ込めるため、グリーンゾーンの区分が見直される(ステップ3)。Image: The Conversation

グリーンゾーニングの利点

グリーンゾーンの規模は拡大することが多い一方で、時には縮小することもあるため、この再統合プロセスは面倒に思えるかもしれない。しかし、私たちの研究によると、新規感染の確率を抑えられれば、このプロセスによって依然として指数関数的な速さで通常の状態に戻ることができる。私たちのシミュレーションでは、英国のような国なら2〜4か月以内に再統合できる可能性がある。これは、十分な衛生対策が維持され、検査がより広く利用可能になることを前提としている。

グリーンゾーンの統合には慎重なプロセスが必要だが、効率的である。ある意味、このアプローチでは社会を基本的な単位にいったん分解し、同じ単位から再構築することになる。

グリーンゾーニングによって、迅速な再統合が可能になり、通常の人間関係をできるだけ早く再開することで、社会的・経済的損害を最小限に抑えられる。また、検査や免疫証明書の利用可能性、衛生上の予防策の実施状況など、他の対策を実行する各地域の能力に合わせて、グリーンゾーニングを導入することもできる。

グリーンゾーニングの利点を最大限に生かすには、重要な政策判断が必要だ。ゾーンの定義には、社会的・経済的な結びつきを慎重に考慮する必要がある。各ゾーンに適用する規則も明確に定めなければならない。特に、グリーンゾーニングを含むすべての措置には、社会の支持が欠かせない。ただし、警察による取り締まりの大幅な強化を伴うため、その支持を得るのは容易ではないかもしれない。

今こそ出口戦略を検討する時だ。私たちの数学的モデリングは、何らかの形のグリーンゾーニングが出口戦略になり得ることを示している。グリーンゾーンを段階的に拡大することで、安全かつ効率的、迅速に社会的・経済的な交流を再構築できるだろう。

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