Understanding the joint impact of vaccination and non-pharmaceutical interventions on COVID-19 development is important for making public health decisions that control the pandemic. Recently, we created a method in forecasting the daily number of confirmed cases of infectious diseases by combining a mechanistic ordinary differential equation (ODE) model for infectious classes and a generalized boosting machine learning model (GBM) for predicting how public health policies and mobility data affect the transmission rate in the ODE model [WWR+]. In this paper, we extend the method to the post-vaccination period, accordingly obtain a retrospective forecast of COVID-19 daily confirmed cases in the US, and identify the relative influence of the policies used as the predictor variables. In particular, our ODE model contains both partially and fully vaccinated compartments and accounts for the breakthrough cases, that is, vaccinated individuals can still get infected. Our results indicate that the inclusion of data on non-pharmaceutical interventions can significantly improve the accuracy of the predictions. With the use of policy data, the model predicts the number of daily infected cases up to 35 days in the future, with an average mean absolute percentage error of 34%, which is further improved to 21% if combined with human mobility data. Moreover, similar to the pre-vaccination study, the most influential predictor variable remains the policy of restrictions on gatherings. The modeling approach used in this work can help policymakers design control measures as variant strains threaten public health in the future.


翻译:了解疫苗接种和非药物干预对COVID-19发展的共同影响对于作出控制这一流行病的公共卫生决定十分重要。最近,我们创建了一种方法来预测传染病病例的每日数量。 最近,我们创建了一种方法来预测传染病病例的每日数量,方法是结合传染病类普通普通等式(ODE)机能化模型和普遍促进机学模型(GBM),以预测公共卫生政策和流动数据如何影响COVID-19模型中的传播率。在本文中,我们将该方法扩大到疫苗接种后时期,从而获得美国对COVID-19每日确诊病例的追溯预测,并查明用作预测变量的政策的相对影响。特别是,我们的CODE模型包含部分和完全接种普通等量方程式模型和突破病例的核算,也就是说,为个人接种疫苗仍然会受到感染。我们的结果表明,纳入非药物干预数据可以大大提高预测的准确性模型。在使用政策数据时,模型预测每天感染病例的数量将持续到35天,在美国,并查明作为预测变量变量变量变量变量变量的相对影响。如果未来政策设计中采用最平均绝对百分比的34%,那么,那么,在预测前的数值研究中,则使用这种预测性数据会前的变动数据将比为21。

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