Nonrepresentativeness of Human Mobility Data and its Impact on Modeling Dynamics of the COVID-19 Pandemic: Systematic Evaluation
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: In recent years, a range of novel smartphone-derived data streams about human mobility have become available on a near-real-time basis. These data have been used, for example, to perform traffic forecasting and epidemic modeling. During the COVID-19 pandemic in particular, human travel behavior has been considered a key component of epidemiological modeling to provide more reliable estimates about the volumes of the pandemic's importation and transmission routes, or to identify hot spots. However, nearly universally in the literature, the representativeness of these data, how they relate to the underlying real-world human mobility, has been overlooked. This disconnect between data and reality is especially relevant in the case of socially disadvantaged minorities. OBJECTIVE: The objective of this study is to illustrate the nonrepresentativeness of data on human mobility and the impact of this nonrepresentativeness on modeling dynamics of the epidemic. This study systematically evaluates how real-world travel flows differ from census-based estimations, especially in the case of socially disadvantaged minorities, such as older adults and women, and further measures biases introduced by this difference in epidemiological studies. METHODS: To understand the demographic composition of population movements, a nationwide mobility data set from 318 million mobile phone users in China from January 1 to February 29, 2020, was curated. Specifically, we quantified the disparity in the population composition between actual migrations and resident composition according to census data, and shows how this nonrepresentativeness impacts epidemiological modeling by constructing an age-structured SEIR (Susceptible-Exposed-Infected- Recovered) model of COVID-19 transmission. RESULTS: We found a significant difference in the demographic composition between those who travel and the overall population. In the population flows, 59% (n=20,067,526) of travelers are young and 36% (n=12,210,565) of them are middle-aged (P<.001), which is completely different from the overall adult population composition of China (where 36% of individuals are young and 40% of them are middle-aged). This difference would introduce a striking bias in epidemiological studies: the estimation of maximum daily infections differs nearly 3 times, and the peak time has a large gap of 46 days. CONCLUSIONS: The difference between actual migrations and resident composition strongly impacts outcomes of epidemiological forecasts, which typically assume that flows represent underlying demographics. Our findings imply that it is necessary to measure and quantify the inherent biases related to nonrepresentativeness for accurate epidemiological surveillance and forecasting.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,248 | 0,483 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,003 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,005 | 0,017 |
| Bibliométrie | 0,007 | 0,005 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,003 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,005 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; l’étiquette directe de Gemma et le classifieur distillé Codex s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».