數學建模和計算機模擬指導更好的心理健康政策

在新冠疫情期間,澳大利亞部署了這些工具來預測經濟和社會政策對該國心理健康的影響

Woman stares at a screen with an array of graphs and other numerical windows.

國家和國際衛生當局已向世界發出警示,需要減輕 COVID-19 大流行及其隨之而來的經濟危機對心理健康造成的威脅。這一認識正值心理健康流行病學領域的關鍵時刻。人們日益認識到,國民的心理健康(以及所謂的心理財富)依賴於身體、社會、經濟和衛生系統之間動態的相互關係,從而產生複雜的變數網路,對傳統的分析方法構成挑戰。

因此,這場大流行代表了一個催化事件,傳染病研究界在此事件中展示了受重視的科學家在對抗公共衛生威脅中的作用。研究人員在實施控制傳播的策略之前,迅速為決策者提供了針對一系列可能應對方案的系統模型。在一些國家,儘管知識不完善且不確定性是任何不斷演變的危機的特徵,但這些決策支援工具指導了對 COVID-19 的有效應對。

直到最近,心理健康流行病學一直以向後看的過去事件檢查為主,幾乎沒有能力預測未來趨勢和評估擬議行動的影響。然而,在過去的 12 個月中,澳大利亞開發了一系列區域、州和國家社會和經濟影響系統模型,以模擬 COVID-19 對心理健康的影響,預測心理困擾、心理健康服務使用、等待時間和自殺行為的五年和十年軌跡。哥倫比亞、英國、美國和其他地方也啟動了類似的工作。


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澳大利亞模型為決策者提供了緩解策略潛在影響的估計,這些策略是單獨和組合模擬的。這些模型模擬了一系列社會保護措施,例如就業、教育和收入支援計劃,以及心理健康和預防自殺計劃。它們還包括宣傳活動、服務能力擴充套件和自殺未遂後的護理。這些模擬有助於確定最及時和最有效的投資領域。這項工作為公眾討論提供了資訊,並促使澳大利亞政府對心理健康和預防自殺進行了大量額外投資:五年內投入 23 億澳元(合 17.2 億美元)。

系統建模技術也正在被用於支援靈活的臨床試驗和專案評估的設計。作為澳大利亞維多利亞州 HOPE 試驗的一部分,系統建模正在為一項新計劃的設計提供資訊,該計劃旨在支援在企圖自殘後尋求急診護理的年輕人。該模型允許研究人員模擬替代方案,包括不同計劃組成部分的組合,例如安全計劃、同行工作者的參與以及各種預防性外展工作的配置。該模型還允許測試關鍵計劃引數的變化,例如計劃的持續時間、規模和普及率,以在人群中實現最佳影響。這些考慮因素為任何大規模實施之前的最佳計劃設計提供了至關重要的見解。

兩個關鍵方向的發展將進一步推進新興的計算心理健康流行病學領域。第一個是充分和及時的資料——特別是心理困擾患病率、心理健康服務使用水平以及接受此類服務的人員所經歷的結局隨時間的變化。提高資料的質量和可訪問性可以為改進系統模型和現實世界的護理提供反饋。行動電話和其他數字資料收集平臺結合了感測器資料和當地社群人群的微型調查,正在多個國家/地區使用,以獲取有關影響心理健康結果的因素(包括睡眠、身體活動、社會聯絡、心理困擾以及酒精和藥物濫用)的更詳細的隨時間變化資訊。此類平臺可以部署在關鍵社群的“哨點”監測站點中,以即時監測自殘和其他心理健康結果。來自這些資料來源的資訊流,加上機器學習方法和系統模型,可以支援建立不斷更新的決策支援系統,從而促進對社群心理健康危機的更快速響應。

此外,可訪問軟體介面的不斷進步使非專家無需精通計算機程式碼即可為模型設計和測試做出貢獻。最近使用透明和包容的方法開發系統模型的工作,旨在支援澳大利亞區域級心理健康服務規劃和預防自殺,這有助於消除對建模的誤解和不信任,並贏得社群對改善心理健康的戰略行動的支援。

在沒有系統利益相關者輸入的情況下構建的系統模型可能容易對複雜的現實世界系統進行理想化和無效的表示。此外,“幕後”建模方法可能導致政策和規劃決策缺乏公眾支援或忽略預測所適用的重要背景特徵。相比之下,當心理健康系統建模及其賦能的學習是集體實現時,它有可能增強區域在改善心理健康服務方面的自主權,建立決策者和社群之間的信任,並幫助催化持久的變革。

如果您需要幫助 如果您或您認識的人正在掙扎或有自殺念頭,請尋求幫助。請撥打國家預防自殺生命線 1-800-273-8255 (TALK),使用線上生命線聊天或傳送簡訊 TALK 至 741741 聯絡危機簡訊專線。

這是一篇觀點和分析文章,作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。

Jo-An Occhipinti 是悉尼大學的副教授,她在該大學腦與心智中心領導系統建模、模擬和資料科學小組。她還是非營利組織計算機模擬與高階研究技術公司的總經理。她領導跨學科團隊,為衛生部門和服務規劃人員提供決策支援工具,為衛生政策和系統加強方面的投資提供資訊。

更多作者:Jo-An Occhipinti

Adam Skinner 是悉尼大學腦與心智中心繫統建模、模擬和資料科學小組的數學建模師和生物統計學家。他的專長是開發計算機模擬模型,旨在供衛生政策制定者用作決策支援工具,以及使用高階統計方法分析複雜資料集。

更多作者:Adam Skinner
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