El coronavirus exponencial

Uno de los problemas que estamos padeciendo en esta crisis del coronavirus es la desinformación. No es el más agudo, claro está, pero es importante, porque una sociedad bien informada toma decisiones más racionales, y eso, que siempre es conveniente, se convierte en esencial en una epidemia.

Es verdad que las radios, televisiones y periódicos no hablan de otra cosa, pero sus noticias son a menudo anecdóticas (tal o cual famoso infectado), irrelevantes (¡esas entrevistas a las señoras a la salida del Mercadona!), o, peor aún, buscan la rentabilidad política (y eso que ya hemos visto que el virus no distingue entre partidos: Irene Montero se contagia igual que Ortega Smith).

Incluso cuando los medios elaboran un especial informativo con las “claves para entender el coronavirus de Wuhan”, esa información exhaustiva no nos sirve en realidad para hacernos una idea clara de lo que ocurre. No sirve sobre todo por una razón: aunque pretenden informarnos sobre la evolución de la epidemia, no lo hacen. Lo que hacen es dar los números actualizados de muertos y contagiados. Y con eso no se entiende la evolución.

Entender la evolución de la epidemia es clave porque es lo que nos permite prever, al menos hasta cierto punto, lo que va a ocurrir, y por tanto tomar medidas adecuadas. Pero la evolución de una epidemia es sumamente antiintuitiva. Supongamos que cada infectado contagia a dos personas al día siguiente de ser contagiado y que ya no contagia a nadie más: una suposición muy optimista, que seguro que infravalora el caso del coronavirus. El primer día tenemos un infectado, el segundo dos más, el tercero cuatro más, el cuarto ocho más, y así sucesivamente. ¿Cuántos infectados tendremos al cabo de un mes?

La respuesta es que el día 31 tenemos 2^{31} -1=2.147.483.647: ¡más de dos mil millones! En un par de días más, toda la población mundial habría contraído el virus.

El problema es completamente análogo a la célebre leyenda del inventor del ajedrez, que pidió al brahman la modesta recompensa de un grano de trigo por la primera casilla del tablero, dos por la segunda, cuatro por la tercera, etc. No parecía mucho, pero al hacer la cuenta resulta que harían falta las cosechas de trigo del mundo entero durante más de mil años para pagarle (aquí lo explica la Wikipedia, además de demostrar la fórmula que he utilizado).

Quizá lo más interesante de esta historia es que seguramente usted la conoce, pero, a pesar de ello, probablemente ha infravalorado el número de contagios. Si no se toman medidas para evitar el contagio, el crecimiento de una epidemia es exponencial. Y nuestra intuición falla completamente ante un crecimiento exponencial. Incluso aunque estemos avisados, lo subestimamos sistemáticamente. Por eso dar el número de contagiados cada día no sirve. Sólo podemos hacernos una idea de su evolución si nos dan la gráfica. Por ejemplo, esto:

La gráfica la he elaborado yo con datos de esta extraordinaria página, que permite descargar en formato Excel los números actualizados de pacientes contagiados, fallecidos y curados para todos los países del mundo. Para cada país he desplazado el eje horizontal de manera que el día cero sea el día en el que se alcanzó o supero el número de 100 contagiados (he copiado la idea a Mark Handley que viene publicando este tipo de gráficas en su cuenta de Twitter).

Todos los países, salvo Corea a partir del día 7º u 8º, tienen un crecimiento aproximadamente exponencial. Y ya vemos aquí lo antiintuitivo que resulta: a la vista de la evolución de los 5 primeros días, no da la impresión de que se vaya a disparar el crecimiento como ocurre en Italia.

Hay, sin embargo, una manera mucho mejor de representar estos datos, un tipo de gráfica en la que “se les ve venir”. Se trata de poner la escala vertical de manera que las distancias no sean proporcionales a los valores sino a sus logaritmos: es decir, que la distancia entre 1 y 10 sea la misma que entre 10 y 100, entre 100 y 1000, etc. En esta escala logarítmica la gráfica de una exponencial es una recta. Y esto es lo que obtenemos con los datos del coronavirus:

Cualquier recta aquí es una exponencial, y su pendiente indica el tiempo que tarda en multiplicarse por 10 el número de contagiados.

Corea empezó muy rápido (al ritmo inicial, en dos días y medio se habrían multiplicado por 10 los contagios), pero ha conseguido vencer a la exponencial, y en el último tramo va camino de que se deje de aumentar el número de contagiados.

En contraste, los países europeos lo estamos haciendo mucho peor. Italia apenas ha conseguido disminuir la pendiente 18 días después de superar los 100 contagios, mientras que Francia y Alemania muestran una recta casi perfecta: cada 7 días y medio se multiplica por 10 el número de contagiados. El caso de España es el peor: ¡nuestra pendiente tiende a aumentar!

Esto es realmente dramático. Con los últimos datos, el número de casos en España se multiplica por 10 aproximadamente cada 6 días. En esta gráfica, actualizada a ayer, había 2.277 contagiados. Hagan la cuenta: a este ritmo, en 6 días habría 22.770, en 12 días 222.770, en 18 días 2.227.700…

Naturalmente, el crecimiento no puede seguir a ese ritmo: en un mes habría 222 millones y sólo hay 47 millones de españoles. Cuando casi todo el mundo está contagiado, el número diario de nuevos contagios tiene que disminuir a la fuerza. Pero no hace falta decir que esto no es ningún consuelo.

Para terminar, una gráfica que da que pensar: la del número de fallecimientos:

España no lo está haciendo nada bien: llevamos una tendencia peor aún que Italia. ¿Qué han hecho en Corea del Sur, qué hacen en Alemania? Deberíamos copiarlo urgentemente.

Actualización (13/03/2020): Añado gráficas con los datos de ayer; a sugerencia de un lector, ahora represento contagios y fallecimientos por cada millón de habitantes, lo que hace más correcto compararlos… y más evidente que somos el país que tiene una evolución peor (fíjense sobre todo el la pendiente de los últimos días, que es lo realmente crítico)

Contagios_log_dia13

Muertes_log_dia13

[Actualización 16/03/20] Estoy actualizando las gráficas en el siguiente post. El enlace que había utilizado para obtener los datos (este), muy bueno porque permite descargarse un excel con el histórico, no se actualiza desde el viernes, así que los datos nuevos los he obtenido, día a día, del panel informativo de la universidad Johns Hopkins.

    • JuanMS

      Gracias Isaac… yo creo que hay que dar a esto la mayor difusión posible, es la manera de mirar los datos de un científico o un ingeniero, y esto es lo que hace falta ahora.

  1. JuanM

    ¿No sería todavía mejor dividir los valores de contagios y por la población en millones de cada pais?
    España 47, Italia 60.5 , Korea 51 . haciendo eso en España estamos todavía peor

    • JuanMS

      Gracias por la sugerencia, la he incorporado en la actualización. Una característica de las gráficas logarítmicas es que si multiplicas todo por un factor lo único que haces es desplazar hacia arriba (si el factor es >1) o hacia abajo (si es <1) la curva. Peo aunque el cambio no sea muy importante, es mejor hacerlo, porque entre otras cosas hace más significativo el eje de tiempos (no es lo mismo 100 casos para 80 millones de habitantes como Alemania que para 47 como España).

  2. jmss2846

    Muy interesante, como siempre los alemanes nos dar lecciones respecto a cómo vencer la enfermedad. Creo que en todos los artículos que he leído falta algo importante.
    Queda inmune el que se cura?. Cuantos son los que han vencido la enfermedad? Con que medicinas se curaron? Si la respuesta es que la.mayoria se toman un Paracetamol y guardan cama dos días, creo que el miedo no se expandiria y todo sería más fácil.

    • JuanMS

      Efectivamente, jmss2846, esa información es importante y no he leído lo suficiente para poder tener una opinión fiable… (me gustaría hacerlo en el tiempo que vaya teniendo). Si sé que la mayoría de los afectados tienen síntomas leves, lo malo es que aunque la fracción grave es pequeña, el número absoluto es muy grande. Por otra parte, también quiero hacer la gráfica de recuperados frente al tiempo, creo que será alentadora

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