Understanding how population age structure shapes COVID-19 burden is crucial for pandemic preparedness, yet common summary measures such as median age ignore key distributional features like skewness, bimodality, and the proportional weight of high-risk cohorts. We extend the PoPStat framework, originally devised to link entire population pyramids with cause-specific mortality by applying it to COVID-19. Using 2019 United Nations World Population Prospects age-sex distributions together with cumulative cases and deaths per million recorded up to 5 May 2023 by Our World in Data, we calculate PoPDivergence (the Kullback-Leibler divergence from an optimised reference pyramid) for 180+ countries and derive PoPStat-COVID19 as the Pearson correlation between that divergence and log-transformed incidence or mortality. Optimisation selects Malta's old-skewed pyramid as the reference, yielding strong negative correlations for cases (r=-0.86, p<0.001, R^2=0.74) and deaths (r=-0.82, p<0.001, R^2=0.67). Sensitivity tests across twenty additional, similarly old-skewed references confirm that these associations are robust to reference choice. Benchmarking against eight standard indicators like gross domestic product per capita, Gini index, Human Development Index, life expectancy at birth, median age, population density, Socio-demographic Index, and Universal Health Coverage Index shows that PoPStat-COVID19 surpasses GDP per capita, median age, population density, and several other traditional measures, and outperforms every comparator for fatality burden. PoPStat-COVID19 therefore provides a concise, distribution-aware scalar for quantifying demographic vulnerability to COVID-19.


翻译:理解人口年龄结构如何影响COVID-19疾病负担对疫情防范至关重要,但常用的汇总指标(如中位年龄)忽略了分布的关键特征,如偏度、双峰性和高风险人群的比例权重。我们扩展了PoPStat框架(最初设计用于通过将完整人口金字塔与特定死因死亡率相关联),将其应用于COVID-19研究。利用2019年联合国《世界人口展望》的年龄-性别分布数据,以及Our World in Data记录的截至2023年5月5日的累计每百万病例数和死亡数,我们计算了180多个国家的PoP差异度(即与优化参考金字塔之间的Kullback-Leibler散度),并通过该差异度与对数转换后的发病率或死亡率之间的Pearson相关性推导出PoPStat-COVID19指标。优化过程选择马耳他老年人口偏斜的金字塔作为参考,结果显示与病例数(r=-0.86,p<0.001,R^2=0.74)和死亡数(r=-0.82,p<0.001,R^2=0.67)均呈强负相关。对另外二十个类似老年偏斜参考金字塔的敏感性测试证实,这些关联对参考选择具有稳健性。与八项标准指标(包括人均国内生产总值、基尼系数、人类发展指数、出生时预期寿命、中位年龄、人口密度、社会人口指数和全民健康覆盖指数)的基准比较表明,PoPStat-COVID19在衡量疾病负担方面优于人均GDP、中位年龄、人口密度及其他多项传统指标,并且在死亡率负担评估中超越所有比较指标。因此,PoPStat-COVID19为量化COVID-19的人口统计学脆弱性提供了一个简洁且考虑分布特征的标量指标。

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