Elforbrug afslører proaktiv samfundsreaktion på COVID-19-progression

Vellykket afbødning af COVID-19-pandemien kræver, at der gennemføres massiv adfærdsændring hos individer over hele verden. For politiske beslutningstagere til at evaluere succesen af ​​folkesundhedsinterventioner, evnen til præcist og hurtigt at vurdere en befolknings respons er bydende nødvendigt.

En ny undersøgelse foretaget af to forskere fra National University of Singapore (NUS) angiver brugen af ​​data om elforbrug i boliger som et nøjagtigt mål for samfundets reaktion under hidtil usete og forstyrrende begivenheder, såsom en pandemi. I denne sammenhæng, ved at spore, hvordan husholdningernes elbehov ændrede sig i en given periode, forskerne kunne analysere sammenhænge mellem samfundsadfærd og information om pandemiens udvikling, efterhånden som den blev offentligt tilgængelig.

Undersøgelsen konkluderede en stærk positiv sammenhæng mellem husstandens maksimale forbrug, specielt om aftenen, og nyligt rapporterede COVID-19 tilfælde i Singapore. Dette tyder på, at lokalsamfundet reagerede proaktivt i de tidlige stadier af pandemien ved at vælge at blive i, hvor det er muligt. Frivillige skridt blev taget for at beskytte sig selv, selv før en regeringsmandat lockdown.

"Vores team analyserer rutinemæssigt data om husholdningernes elforbrug, indsamlet ved hjælp af smarte energimålere. Vi ønskede at anvende dette ekspertiseområde til at studere pandemirespons, da vi mener, at dette kan støtte politikere i at vurdere folks vilje til at omfavne risikoreducerende adfærd, at designe effektive folkesundhedsopdateringer, " sagde adjunkt Jimmy Peng fra NUS Department of Electrical and Computer Engineering, der forestod forskningen.

Undersøgelsen blev først offentliggjort online i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences den 24. august 2021.

Elforbrug som en nøjagtig indikator for befolkningens adfærd

Blandt de mest almindeligt anvendte indikatorer til at studere sociale adfærdsændringer under COVID-19-pandemien er befolkningsundersøgelser, og anonymiserede data fra mobiltelefoner, herunder geolokationsdata og kontaktsporingsdata indsamlet gennem dedikerede applikationer.

Disse indikatorer står over for en række begrænsninger. I de tidlige stadier af en pandemi, brugen af ​​kontaktsporingsapps har endnu ikke opnået trækkraft og bliver muligvis ikke brugt bredt. Resultaterne kan også være skæve, når personer ejer mere end én eller slet ingen telefon, mens demografi som ældre og børn kan være underrepræsenteret i telefonbrug. Omvendt undersøgelser viser kun øjebliksbilleder på et bestemt tidspunkt, så informationen bliver hurtigt forældet i et hurtigt skiftende miljø. Der er også en menneskelig tendens til at give forventede svar frem for præcise svar.

Elforbrug, på den anden side, måles objektivt gennem smarte energimålere, tilgængelig for politikere i realtid, og ikke selvrapporteret af brugere, dermed tegner sig for større nøjagtighed. Dataene er også mere demokratiske, i betragtning af at hver husstand, uanset demografi, har elmålere.

Med det i tankerne, NUS-teamet indsamlede data for elforbrug på 10, 246 husstande i bystaten fra januar til maj 2020, på tværs af et spektrum af indkomstgrupper og boliger, fra enkeltværelseslejligheder til bungalows.

Ervidende, at Singapores elektricitetsforbrug i et typisk ikke-pandemisk miljø overvejende vil blive påvirket af vejret og stigende temperaturer, forskernes analyse fokuserede ikke på stigningens størrelse. I stedet, de så på, hvor meget af stigningen kunne forklares med, eller tilskrives nyheder om COVID-19-progressionen i modsætning til almindelige vejrfaktorer.

At gøre dette, holdet konstruerede en Vector Error Correction Model (VECM) til at fange og tage højde for COVID-19-data og vejrparametre som mulige faktorer, der kan påvirke husholdningernes elforbrug. Specifikt, de så på spidsværdien af ​​det aggregerede boligforbrug fra kl. 20.00 til kl. 23.00. Dette gjorde det muligt for holdet at bestemme, hvor meget ændring i hver af de påvirkende faktorer resulterede i en ændring i sidstnævnte. Med andre ord, undersøgelsen kunne pege på de forskellige faktorers relative indflydelse på elforbruget.

VECM blev uddannet i perioden fra den 23. januar 2020 til den 7. april 2020, lige før Singapores regering implementerede Circuit Breaker (eller lockdown-periode). I en nøddeskal:

• Før lockdown:Vejret og nye COVID-19-tilfælde forklarede 3,2 procent og 93 procent, henholdsvis, ændringer i det maksimale elforbrug
• Under lockdown:Vejret og nye COVID-19-tilfælde forklarede 29,6 procent og 3,3 procent, henholdsvis, ændringer i det maksimale elforbrug

Resultaterne bekræftede, at mens både COVID-19-progression og vejret påvirkede elforbruget, den vigtigste faktor var de nye daglige COVID-19-tilfælde – der bidrog med over 93 procent af variansen – mens vejret spillede en relativt mindre indflydelsesrig rolle.

Betydningen af ​​resultaterne og anvendelserne for politiske beslutningstagere

Resultaterne af denne undersøgelse viste, at selvom regeringen ikke implementerede mobilitetsrestriktioner før Circuit Breaker, mennesker i Singapore reagerede proaktivt på det stigende antal nye COVID-19-tilfælde, der blev rapporteret. I særdeleshed, det øgede elforbrug tydede på, at folk enten opholdt sig i højere grad, eller udført flere aktiviteter derhjemme i stedet for udenfor om aftenen.

"Specifikt for den lokale kontekst, vores undersøgelse tyder på, at myndighederne faktisk var effektive til at overbevise samfundet om sygdommens sværhedsgrad, og behovet for at gennemføre øjeblikkelige adfærds- og livsstilsændringer for at tackle det, " forklarede Dr. Gururaghav Raman, en forskningsstipendiat fra NUS Electrical and Computer Engineering, og avisens medforfatter.

"Det interessante er, at denne proaktive reaktion var karakteristisk på tværs af alle demografiske dele af samfundet. På trods af varierende niveauer af velstand og økonomiske midler, samlet, Singapore som nation var villig til at tage frivillige skridt for at mindske risikoen og eksponeringen for virussen, i hvert fald om aftenen, hvilket også kunne forklare nationens relative succes med at kontrollere pandemien, " han tilføjede.

NUS-teamets håb er, at data om elektricitetsforbrug i boliger vil give regeringer i Singapore og videre et nyttigt værktøj og en indikator, der kan fange befolkningens adfærd nøjagtigt og dynamisk, især i krisetider. Derved, nationale mandater kan skræddersyes mere, med målrettede indsatser for lokalsamfund, der har størst behov for dem.

"For eksempel, hvis vi kunne identificere specifikke demografiske forhold, der ikke er i stand til at reducere mobiliteten, disse samfund kan så specifikt støttes af vaccinationsprogrammet eller prioriteres, " delte Asst Prof. Peng. "Vi er taknemmelige over for Energy Market Authority Singapore og SP Group for at give os disse data, og National Research Foundation Singapore for at finansiere denne forskning gennem Future Resilient Systems Program. Som vist i denne undersøgelse, disse tal er tilgængelige for os i realtid og er repræsentative for alle demografiske oplysninger. Dette kan være meget nyttigt for politiske beslutningstagere med at tilpasse folkesundhedsforanstaltninger i et usikkert og ukendt terræn."