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Une atténuation réussie de la pandémie de COVID-19 nécessite d'effectuer un changement de comportement massif chez les individus à travers le monde. Pour que les décideurs politiques évaluent le succès des interventions de santé publique, la capacité d'évaluer précisément et rapidement la réponse d'une population est impérative.
Une nouvelle étude menée par deux chercheurs de l'Université nationale de Singapour (NUS) postule l'utilisation des données de consommation d'électricité résidentielle comme une mesure précise de la réponse de la communauté lors d'événements sans précédent et perturbateurs, comme une pandémie. Dans ce contexte, en suivant l'évolution de la demande en électricité des ménages au cours d'une période donnée, les chercheurs ont pu analyser les liens entre le comportement de la communauté et les informations sur la progression de la pandémie au fur et à mesure qu'elles devenaient accessibles au public.
L'étude a conclu à une forte corrélation positive entre le pic de consommation des ménages, en particulier le soir, et les nouveaux cas de COVID-19 signalés à Singapour. Cela suggère que la communauté locale a réagi de manière proactive pendant les premiers stades de la pandémie en choisissant de rester, lorsque c'est possible. Des mesures volontaires ont été prises pour se protéger, avant même un confinement imposé par le gouvernement.
"Notre équipe analyse régulièrement les données sur la consommation d'électricité domestique, collectées à l'aide de compteurs d'énergie intelligents. Nous voulions appliquer ce domaine d'expertise pour étudier la réponse à une pandémie, car nous pensons que cela peut aider les décideurs à évaluer la volonté des gens d'adopter des comportements de réduction des risques, concevoir des mises à jour de santé publique efficaces, " a déclaré le professeur adjoint Jimmy Peng du département de génie électrique et informatique de la NUS, qui a supervisé la recherche.
L'étude a été publiée pour la première fois en ligne dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences le 24 août 2021.
La consommation d'électricité comme indicateur précis du comportement de la population
Parmi les indicateurs les plus couramment utilisés pour étudier les changements de comportement social pendant la pandémie de COVID-19 figurent les enquêtes de population, et les données anonymisées des téléphones portables, y compris les données de géolocalisation et les données de recherche de contacts collectées via des applications dédiées.
Ces indicateurs sont confrontés à diverses limites. Au début d'une pandémie, l'utilisation d'applications de recherche de contacts n'a pas encore fait son chemin et pourrait ne pas être largement utilisée. Les résultats peuvent également être faussés lorsque les individus possèdent plus d'un téléphone ou pas du tout, tandis que les données démographiques telles que les personnes âgées et les enfants peuvent être sous-représentées dans l'utilisation du téléphone. Inversement, les enquêtes ne présentent que des instantanés à un moment donné, de sorte que les informations deviennent rapidement obsolètes dans un environnement en évolution rapide. Il existe également une tendance humaine à fournir des réponses attendues plutôt que des réponses précises.
La consommation d'électricité, d'autre part, est mesuré objectivement grâce à des compteurs d'énergie intelligents, à la disposition des décideurs en temps réel, et non autodéclaré par les utilisateurs, donc une plus grande précision. Les données sont aussi plus démocratiques, étant donné que chaque ménage, indépendamment de la démographie, a des compteurs d'électricité.
Avec ça en tête, l'équipe NUS a collecté les données de consommation électrique de 10, 246 ménages dans la cité-état de janvier à mai 2020, à travers un éventail de tranches de revenu et de résidences, des appartements individuels aux bungalows.
Sachant que la consommation d'électricité résidentielle de Singapour dans un environnement non pandémique typique serait principalement influencée par les conditions météorologiques et la hausse des températures, l'analyse des chercheurs ne s'est pas concentrée sur l'ampleur de l'augmentation. Au lieu, ils ont examiné dans quelle mesure l'augmentation pouvait s'expliquer, ou attribués aux nouvelles de la progression du COVID-19 par opposition aux facteurs météorologiques courants.
Pour faire ça, l'équipe a construit un modèle de correction d'erreur vectorielle (VECM) pour capturer et tenir compte des données COVID-19 et des paramètres météorologiques en tant que facteurs possibles qui pourraient influencer la consommation d'électricité des ménages. Spécifiquement, ils ont examiné la valeur maximale de la consommation résidentielle agrégée de 20h à 23h. Cela a permis à l'équipe de déterminer dans quelle mesure le changement dans chacun des facteurs d'influence a entraîné un changement dans ce dernier. En d'autres termes, l'étude a permis de mettre en évidence l'influence relative des différents facteurs sur la consommation d'électricité.
Le VECM a été formé pour la période commençant le 23 janvier 2020 jusqu'au 7 avril 2020, juste avant que le gouvernement de Singapour ne mette en œuvre le disjoncteur (ou période de verrouillage). En un mot:
Les résultats ont confirmé que si la progression du COVID-19 et les conditions météorologiques ont influencé la consommation d'électricité, le facteur le plus important était les nouveaux cas quotidiens de COVID-19 - contribuant à plus de 93% de la variance - tandis que la météo a joué un rôle d'influence relativement mineur.
Importance des résultats et applications pour les décideurs
Les résultats de cette étude ont démontré que bien que le gouvernement n'ait pas mis en place de restrictions de mobilité avant le disjoncteur, les habitants de Singapour ont réagi de manière proactive au nombre croissant de nouveaux cas de COVID-19 signalés. En particulier, l'augmentation de la consommation d'électricité a suggéré que les gens sont restés dans une plus grande mesure, ou ont effectué plus d'activités à la maison plutôt qu'à l'extérieur pendant les soirées.
« Spécifique au contexte local, notre étude suggère que les autorités ont effectivement été efficaces pour persuader la communauté de la gravité de la maladie, et la nécessité d'effectuer des changements immédiats de comportement et de mode de vie pour y faire face, " a expliqué le Dr Gururaghav Raman, un chercheur de NUS en génie électrique et informatique, et le co-auteur de l'article.
"Ce qui est intéressant, c'est que cette réponse proactive était caractéristique de toutes les données démographiques de la société. Malgré des niveaux de richesse et de moyens économiques variables, collectivement, Singapour en tant que nation était disposée à prendre des mesures volontaires pour atténuer les risques et l'exposition au virus, au moins le soir, ce qui pourrait également expliquer le succès relatif du pays dans le contrôle de la pandémie, " il ajouta.
L'équipe NUS espère que les données sur la consommation d'électricité résidentielle fourniront aux gouvernements de Singapour et au-delà un outil et un indicateur utiles qui peuvent capturer les comportements des populations de manière précise et dynamique, surtout en période de crise. Ce faisant, les mandats nationaux peuvent être mieux adaptés, avec des interventions ciblées pour les communautés qui en ont le plus besoin.
"Par exemple, si nous pouvions identifier des données démographiques spécifiques qui ne sont pas en mesure de réduire la mobilité, ces communautés pourraient alors être spécifiquement soutenues par le programme de vaccination ou prioritaires, " a partagé Asst Prof Peng. "Nous sommes reconnaissants à l'Autorité du marché de l'énergie de Singapour et au groupe SP de nous avoir fourni ces données, et la National Research Foundation Singapore pour le financement de cette recherche par le biais du programme Future Resilient Systems. Comme le montre cette étude, ces chiffres sont à notre disposition en temps réel et sont représentatifs de toutes les données démographiques. Cela peut être très utile aux décideurs politiques pour adapter les mesures de santé publique sur un terrain incertain et inconnu. »
