Spilteori kan forhindre sygdomsudbrud

Da flere passagerer på et fly fra Dubai til New York for nylig blev syge med influenzalignende symptomer, flyet var forståeligt nok i karantæne. Det er ikke så svært at forestille sig, hvordan internationale rejser hurtigt kunne hjælpe med at sprede en ny sygdom rundt om i verden. Men overraskende nok, jordforbindelse af fly i en sådan situation er måske ikke altid den bedste strategi, og ikke kun på grund af de økonomiske konsekvenser.

Når det kommer til beslutninger om sundhed, hvad der er bedst for os som individer er måske ikke altid det bedste for den bredere befolkning, og omvendt. Det kan gøre det vanskeligt for myndighederne at træffe beslutninger for at beskytte hele befolkningen. Men der er en måde, hvorpå vi kan forstå et sådant dilemma, som er mere typisk brugt i økonomi:spilteori.

Spilteori forsøger at forudsige, hvordan et individ i en gruppe vil vælge mellem forskellige strategier, når udfaldet af situationen afhænger af, hvordan alle andre i gruppen opfører sig. Vanskeligheden er, at du ikke kan udarbejde en persons optimale strategi uden at vide, hvad alle de andre vil gøre.

Tag vaccination som eksempel. Mens vacciner gentagne gange har vist sig at være sikre, de kan have kortsigtede negative virkninger (finansielle omkostninger, smerte fra injektion, en midlertidig reaktion fra immunsystemet). Så en familie, der beslutter sig for, om de skal have en influenzavaccine, skal veje disse omkostninger op mod fordelen ved at blive vaccineret for at beskytte sig mod sygdommen.

I betragtning af at influenza kan være dødelig, det kan virke som en no-brainer at acceptere omkostningerne ved vaccination. Men hvis næsten alle andre i befolkningen bliver vaccineret, familien vil stadig være relativt beskyttet mod sygdommen, fordi de er meget mindre tilbøjelige til at komme i kontakt med den. Og derfor kan det se ud til at være det bedre valg at lade være med at blive vaccineret.

Problemet, selvfølgelig, er, at hvis hver familie tænker sådan, så vil ingen være beskyttet, og der kan let opstå et større udbrud. Vores eksempelfamilie har det måske eller ikke, men befolkningen som helhed lider.

Vi har set de katastrofale resultater af dette problem med mæslinger, fåresyge og røde hunde (MMR) vaccine. Efter at vaccinen var falsk forbundet med autisme, Vaccinationsraten i Europa og USA faldt. Dette har ført til en stigning i forekomsten af ​​mæslinger og fåresyge, resulterer i dødsfald og alvorlige varige kvæstelser.

Spilteori forklarer, at i situationer som denne, den bedste strategi for et individ kan ofte være i konflikt med den optimale strategi for hele gruppens trivsel. Det, der bestemmer udfaldet af et udbrud, er interaktionen mellem de involverede personer, og hvordan risikoen opfattes for disse personer og for gruppen som helhed.

Vi kan anvende den samme tankegang på rejserestriktioner under et sygdomsudbrud. Da en epidemi af ebolavirussygdom dukkede op i Vestafrika i 2014, at forhindre folk i at flyve til og fra regionen kunne have virket som en god måde at begrænse situationen på og beskytte enkeltpersoner. Men forskere viste senere, at sådanne foranstaltninger kun forsinkede epidemiens begyndelse i forskellige regioner og kan have forhindret hjælpearbejdere i at komme til de mest berørte områder.

Så hvordan kan vi udarbejde den bedste strategi i denne form for situation? Typisk, svaret er at bruge "Nash ligevægten", opkaldt efter den berømte matematiker John Nash portrætteret i filmen A Beautiful Mind. Du når en Nash-ligevægt, når ændring af din egen strategi ikke vil forbedre din situation, så længe alle andres strategi forbliver den samme. At forstå Nash-ligevægten hjælper os med at forstå de optimale strategier for alle individer i en gruppe.

I nogle tilfælde, imidlertid, de optimale individ- og befolkningsstrategier kan faktisk være de samme. Dette sker for det meste, når populationen er "åben", hvilket betyder, at det inkluderer folk, der tiltræder og forlader.

Individuelle og gruppeinteresser matcher nogle gange

Et eksempel på dette blev vist i en nylig undersøgelse, offentliggjort i Journal of the Royal Society Interface, der så på en situation, hvor folk fra et område kunne vælge, om de ville rejse til et andet område, der var ramt af sygdom. Hvis risikoen for sygdom blev opfattet som høj, fordi udbruddet var alvorligt og blev offentliggjort med hyppige nyhedsopdateringer, så ville enkeltpersoner vælge ikke at rejse. Det vil være i tråd med myndighedernes ønske om et indrejseforbud. Men hvis udbruddet ikke var alvorligt, så ville rejseforbuddet blive ophævet, og turister ville være mere tilbøjelige til at ville rejse.

For de fleste af de parametre, undersøgelsen overvejede, de optimale strategier på individuelt og gruppeniveau faldt sammen på denne måde. Men nogle gange var der stadig en uoverensstemmelse, for eksempel når antallet af personer, der vælger at rejse, oversteg det optimale. Dette kan føre til, at de mennesker importerer sygdommen tilbage til deres hjemland, efterfulgt af et stort udbrud der.

Vanskeligheden er, at realistisk set, disse uoverensstemmelser kan opstå pludseligt, fordi mange faktorer, klimaet eller virusudviklingen, kan påvirke, hvor hurtigt sygdommen spredes. Hvad mere er, mediedækning af risikoen og relevante uddannelsesprogrammer kan også påvirke besøgendes opfattelse af risikoen, uanset officielle retningslinjer.

Hvad spilteori kan gøre, er at hjælpe os med at forstå alle disse faktorer for at finde ud af, hvornår individer er mest tilbøjelige til at handle på en måde, der går imod gruppens bedste interesser. Offentlige myndigheder kan derefter implementere passende kontrolforanstaltninger for at minimere virkningen af ​​et udbrud.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.