Succesvolle mitigatie van de COVID-19-pandemie vereist een enorme gedragsverandering bij individuen over de hele wereld. Voor beleidsmakers om het succes van volksgezondheidsinterventies te evalueren, het vermogen om de reactie van een populatie nauwkeurig en snel te beoordelen, is absoluut noodzakelijk.

Een nieuwe studie door twee onderzoekers van de National University of Singapore (NUS) stelt het gebruik van gegevens over het elektriciteitsverbruik van woningen als een nauwkeurige maatstaf voor de reactie van de gemeenschap tijdens ongekende en ontwrichtende gebeurtenissen, zoals een pandemie. In deze context, door te volgen hoe de elektriciteitsvraag van huishoudens gedurende een bepaalde periode is veranderd, de onderzoekers konden verbanden tussen gemeenschapsgedrag en informatie over de voortgang van de pandemie analyseren toen deze openbaar werd.

De studie concludeerde een sterke positieve correlatie tussen de piekconsumptie van huishoudens, vooral 's avonds, en nieuw gemelde gevallen van COVID-19 in Singapore. Dit suggereert dat de lokale gemeenschap proactief reageerde tijdens de vroege stadia van de pandemie door ervoor te kiezen om binnen te blijven, waar mogelijk. Vrijwillige maatregelen werden genomen om zichzelf te beschermen, zelfs vóór een door de overheid opgelegde lockdown.

"Ons team analyseert routinematig gegevens over huishoudelijk elektriciteitsverbruik, ingezameld met slimme energiemeters. We wilden dit expertisegebied toepassen om pandemische respons te bestuderen, omdat we geloven dat dit beleidsmakers kan ondersteunen bij het beoordelen van de bereidheid van mensen om risicobeperkend gedrag te omarmen, om effectieve updates van de volksgezondheid te ontwerpen, " zei assistent-professor Jimmy Peng van de NUS-afdeling Electrical and Computer Engineering, die het onderzoek begeleidde.

De studie werd voor het eerst online gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences op 24 augustus 2021.

Elektriciteitsgebruik als een nauwkeurige indicator van het gedrag van de bevolking

Een van de meest gebruikte indicatoren om sociale gedragsveranderingen tijdens de COVID-19-pandemie te bestuderen, zijn bevolkingsonderzoeken, en geanonimiseerde gegevens van mobiele telefoons, inclusief geolocatiegegevens en contacttraceergegevens die zijn verzameld via speciale applicaties.

Deze indicatoren hebben te maken met verschillende beperkingen. Tijdens de vroege stadia van een pandemie, het gebruik van apps voor het traceren van contacten moet nog grip krijgen en wordt mogelijk niet op grote schaal gebruikt. De resultaten kunnen ook vertekend zijn wanneer individuen meer dan één of helemaal geen telefoon bezitten, terwijl demografische gegevens zoals ouderen en kinderen mogelijk ondervertegenwoordigd zijn in het telefoongebruik. Omgekeerd, enquêtes presenteren alleen momentopnamen op een bepaald moment, zodat de informatie snel achterhaald is in een snel veranderende omgeving. Er is ook een menselijke neiging om verwachte antwoorden te geven in plaats van nauwkeurige antwoorden.

Elektriciteitsverbruik, anderzijds, wordt objectief gemeten via slimme energiemeters, realtime beschikbaar voor beleidsmakers, en niet zelfgerapporteerd door gebruikers, dus rekening houdend met een grotere nauwkeurigheid. De gegevens zijn ook democratischer, aangezien elk huishouden, ongeacht demografie, heeft elektriciteitsmeters.

Met dit in gedachten, het NUS-team verzamelde de elektriciteitsverbruiksgegevens van 10, 246 huishoudens in de stadstaat van januari tot mei 2020, over een spectrum van inkomensgroepen en woonhuizen, van eenpersoonskamers tot bungalows.

Zich ervan bewust dat het elektriciteitsverbruik van woningen in Singapore in een typische niet-pandemische omgeving voornamelijk zou worden beïnvloed door het weer en stijgende temperaturen, de analyse van de onderzoekers was niet gericht op de omvang van de toename. In plaats daarvan, ze keken hoeveel van de stijging kon worden verklaard door, of toegeschreven aan nieuws over de COVID-19-progressie in tegenstelling tot veelvoorkomende weersfactoren.

Om dit te doen, het team bouwde een Vector Error Correction Model (VECM) om de COVID-19-gegevens en weersparameters vast te leggen en te verklaren als mogelijke factoren die het elektriciteitsverbruik van huishoudens kunnen beïnvloeden. specifiek, ze keken naar de piekwaarde van het geaggregeerde woonverbruik van 20.00 uur tot 23.00 uur. Hierdoor kon het team bepalen hoeveel verandering in elk van de beïnvloedende factoren resulteerde in een verandering in de laatste. Met andere woorden, de studie kan de relatieve invloed van de verschillende factoren op het elektriciteitsverbruik in kaart brengen.

De VECM is opgeleid voor de periode van 23 januari 2020 tot en met 7 april 2020, net voordat de regering van Singapore de Circuit Breaker (of lockdown-periode) implementeerde. In een notendop:

• Vóór afsluiting:weer en nieuwe COVID-19-gevallen verklaarden 3,2 procent en 93 procent, respectievelijk, van veranderingen in het piek elektriciteitsverbruik
• Tijdens lockdown:weer en nieuwe COVID-19-gevallen verklaarden 29,6 procent en 3,3 procent, respectievelijk, van veranderingen in het piek elektriciteitsverbruik

De resultaten bevestigden dat hoewel zowel de COVID-19-progressie als het weer het elektriciteitsverbruik beïnvloedden, de belangrijkste factor waren de nieuwe dagelijkse COVID-19-gevallen – die meer dan 93 procent van de variantie bijdroegen – terwijl het weer een relatief kleine beïnvloedende rol speelde.

Betekenis van de bevindingen en toepassingen voor beleidsmakers

De bevindingen van deze studie toonden aan dat, hoewel de overheid vóór de stroomonderbreker geen mobiliteitsbeperkingen heeft ingevoerd, mensen in Singapore reageerden proactief op het toenemende aantal nieuwe gemelde COVID-19-gevallen. Vooral, het toegenomen elektriciteitsverbruik suggereerde dat mensen ofwel meer binnen bleven, of meer activiteiten thuis verricht in plaats van 's avonds buiten.

"Specifiek voor de lokale context, onze studie suggereert dat autoriteiten inderdaad effectief waren in het overtuigen van de gemeenschap over de ernst van de ziekte, en de noodzaak om onmiddellijke gedrags- en levensstijlveranderingen door te voeren om het aan te pakken, " verklaarde Dr. Gururaghav Raman, een onderzoeksmedewerker van NUS Electrical and Computer Engineering, en de co-auteur van het artikel.

"Wat interessant is, is dat deze proactieve reactie kenmerkend was in alle demografische groepen van de samenleving. Ondanks verschillende niveaus van welvaart en economische middelen, collectief, Singapore was als natie bereid om vrijwillige maatregelen te nemen om het risico en de blootstelling aan het virus te verminderen, in ieder geval 's avonds wat ook het relatieve succes van de natie bij het beheersen van de pandemie zou kunnen verklaren, " hij voegde toe.

De hoop van het NUS-team is dat gegevens over het elektriciteitsverbruik van woningen regeringen in Singapore en daarbuiten een nuttig hulpmiddel en indicator zullen bieden die het gedrag van de bevolking nauwkeurig en dynamisch kan vastleggen, vooral in tijden van crisis. Daarbij, nationale mandaten kunnen meer op maat worden gemaakt, met gerichte interventies voor gemeenschappen die ze het hardst nodig hebben.

"Bijvoorbeeld, als we specifieke demografische groepen zouden kunnen identificeren die de mobiliteit niet kunnen verminderen, deze gemeenschappen kunnen dan specifiek worden ondersteund door het vaccinatieprogramma of prioriteit krijgen, " vertelde Asst Prof Peng. "We zijn de Energy Market Authority Singapore en SP Group dankbaar voor het verstrekken van deze gegevens, en de National Research Foundation Singapore voor de financiering van dit onderzoek via het Future Resilient Systems Program. Zoals blijkt uit deze studie, deze cijfers zijn in realtime voor ons beschikbaar en zijn representatief voor alle demografische gegevens. Dit kan voor beleidsmakers heel nuttig zijn bij het aanpassen van volksgezondheidsmaatregelen op een onzeker en onbekend terrein."