Моделирование эпидемии гриппа в Excel
Для решения поставленной задачи в Excel формируется следующая таблица:
| A | B | C | D | E | F | G |
1 | День эпидемии | Ещё не перенесли грипп | Заболели сегодня | Всего заболели | Кол-во нетрудоспо-собных (на больничном) | число обращений к врачу | Количество врачей |
2 | 1 | 1000000 | 20 | | | | |
3 | 2 | | | | | | |
4 | 3 | | | | | | |
Количество дней эпидемии целесообразно взять не более 36.
Для расчёта количества «заболевших сегодня» в ячейку С3 вводится формула на основании уравнения (1):
=ОКРУГЛ(0,000002*B2*C2;0); в этой формуле используется округление расчётных данных до целого значения.
Для расчёта «не перенесших гриппа» необходимо вычесть из количества не перенесших грипп в предыдущий день эпидемии количество заболевших сегодня, для этого в ячейку В3 вводится формула =B2-C3
Выделив ячейки В3 и С3, можно эти формулы скопировать эти формулы на все дни эпидемии. При таком копировании координаты ячеек в формуле будут относительными, т.е. меняться в зависимости от адреса ячеек, например, в ячейке С4: =ОКРУГЛ(0,000002*B3*C3;0) , а в ячейке В4: =B3-C4 и т.д. После расчёта таблица выглядит так:
| A | B | C | D | E | F | G |
1 | день эпидемии | Ещё не перенесли грипп | Заболели сегодня | Всего заболели | Кол-во нетрудоспо-собных (на больничном) | Число обращений к врачу | Количество врачей |
2 | 1 | 1000000 | 20 | | | | |
3 | 2 | 999960 | 40 | | | | |
4 | 3 | 999880 | 80 | | | | |
5 | 4 | 999720 | 160 | | | | |
6 | 5 | 999400 | 320 | | | | |
7 | 6 | 998760 | 640 | | | | |
8 | 7 | 997482 | 1278 | | | | |
9 | 8 | 994932 | 2550 | | | | |
10 | 9 | 989858 | 5074 | | | | |
11 | 10 | 979813 | 10045 | | | | |
12 | 11 | 960129 | 19684 | | | | |
13 | 12 | 922331 | 37798 | | | | |
14 | 13 | 852606 | 69725 | | | | |
15 | 14 | 733710 | 118896 | | | | |
16 | 15 | 559240 | 174470 | | | | |
17 | 16 | 364099 | 195141 | | | | |
18 | 17 | 221998 | 142101 | | | | |
19 | 18 | 158906 | 63092 | | | | |
20 | 19 | 138855 | 20051 | | | | |
21 | 20 | 133287 | 5568 | | | | |
22 | 21 | 131803 | 1484 | | | | |
23 | 22 | 131412 | 391 | | | | |
24 | 23 | 131309 | 103 | | | | |
25 | 24 | 131282 | 27 | | | | |
26 | 25 | 131275 | 7 | | | | |
27 | 26 | 131273 | 2 | | | | |
28 | 27 | 131272 | 1 | | | | |
29 | 28 | 131272 | 0 | | | | |
Таким образом, в каждый последующий день эпидемии расчёт числа заболевших производится относительно данных предыдущего дня эпидемии.
По таблице видно, что пик заболеваемости приходится на 16-ый день эпидемии, и уже к 28-му дню нет вновь заболевших гриппом.
Для расчёта на каждый день заболевших всего необходимо сложить заболевших сегодня и заболевших всего в предыдущий день, для этого в ячейку D3 вводится формула =C3+D2 и затем эта формула копируется в ячейки столбца D на все дни эпидемии. При этом координаты ячеек в формуле будут относительными.
Для вычисления количества нетрудоспособного населения на каждый день эпидемии в связи с болезнью надо учитывать, что заболевание длится 10 дней, поэтому в первые десять дней количество нетрудоспособных в каждый день эпидемии равно числу заболевших сегодня плюс число получивших больничный лист вчера; формула вводится в ячейку E3: =C3+E2 и затем копируется на первые десять дней эпидемии. На 11-ый день эпидемии для расчёта количества нетрудоспособных на каждый день эпидемии надо сложить число заболевших сегодня и число получивших больничный лист вчера, и из полученной суммы вычесть число заболевших в первый день эпидемии, т.к. они уже здоровы. В ячейке E12 вводится формула =C12+E11-C2 и затем копируется на остальные дни эпидемии.
Для расчёта числа обращений к врачу необходимо учесть, что больной обращается дважды к врачу: в начале заболевания и в конце заболевания- на десятый день болезни. Число обращений к врачу первые девять дней эпидемии очевидно равно количеству заболевших сегодня, а на десятый день эпидемии для расчёта числа обращений к врачу к количеству заболевших сегодня прибавляется число заболевших в первый день эпидемии. В ячейку F2 вводится формула =C2, и эта формула копируется на девять дней эпидемии, в ячейку F11 вводится формула =С11+С2 и затем эта формула копируется на все остальные дни эпидемии.
Последний расчёт- количество врачей для обслуживания больных вычисляется в столбике G и равен числу обращений к врачу делить на 20 (по условию задачи на одного врача допускается 20-ть посещений больных за один приём), для этого в ячейку G2 вводится формула =ОКРУГЛ(F2/20;0).
После всех расчётов таблица выглядит так:
| A | B | C | D | E | F | G |
1 | день эпидемии | Ещё не перенесли грипп | Заболели сегодня | Всего заболели | Кол-во нетрудоспо-собных (на больничном) | число посещений врача | Количество врачей |
2 | 1 | 1000000 | 20 | 20 | 20 | 20 | 1 |
3 | 2 | 999960 | 40 | 60 | 60 | 40 | 2 |
4 | 3 | 999880 | 80 | 140 | 140 | 80 | 4 |
5 | 4 | 999720 | 160 | 300 | 300 | 160 | 8 |
6 | 5 | 999400 | 320 | 620 | 620 | 320 | 16 |
7 | 6 | 998760 | 640 | 1260 | 1260 | 640 | 32 |
8 | 7 | 997482 | 1278 | 2538 | 2538 | 1278 | 64 |
9 | 8 | 994932 | 2550 | 5088 | 5088 | 2550 | 128 |
10 | 9 | 989858 | 5074 | 10162 | 10162 | 5074 | 254 |
11 | 10 | 979813 | 10045 | 20207 | 20207 | 10065 | 503 |
12 | 11 | 960129 | 19684 | 39891 | 39871 | 19724 | 986 |
13 | 12 | 922331 | 37798 | 77689 | 77629 | 37878 | 1894 |
14 | 13 | 852606 | 69725 | 147414 | 147274 | 69885 | 3494 |
15 | 14 | 733710 | 118896 | 266310 | 266010 | 119216 | 5961 |
16 | 15 | 559240 | 174470 | 440780 | 440160 | 175110 | 8756 |
17 | 16 | 364099 | 195141 | 635921 | 634661 | 196419 | 9821 |
18 | 17 | 221998 | 142101 | 778022 | 775484 | 144651 | 7233 |
19 | 18 | 158906 | 63092 | 841114 | 836026 | 68166 | 3408 |
20 | 19 | 138855 | 20051 | 861165 | 851003 | 30096 | 1505 |
21 | 20 | 133287 | 5568 | 866733 | 846526 | 25252 | 1263 |
22 | 21 | 131803 | 1484 | 868217 | 828326 | 39282 | 1964 |
23 | 22 | 131412 | 391 | 868608 | 790919 | 70116 | 3506 |
24 | 23 | 131309 | 103 | 868711 | 721297 | 118999 | 5950 |
25 | 24 | 131282 | 27 | 868738 | 602428 | 174497 | 8725 |
26 | 25 | 131275 | 7 | 868745 | 427965 | 195148 | 9757 |
27 | 26 | 131273 | 2 | 868747 | 232826 | 142103 | 7105 |
28 | 27 | 131272 | 1 | 868748 | 90726 | 63093 | 3155 |
29 | 28 | 131272 | 0 | 868748 | 27634 | 20051 | 1003 |
30 | 29 | 131272 | 0 | 868748 | 7583 | 5568 | 278 |
31 | 30 | 131272 | 0 | 868748 | 2015 | 1484 | 74 |
32 | 31 | 131272 | 0 | 868748 | 531 | 391 | 20 |
33 | 32 | 131272 | 0 | 868748 | 140 | 103 | 5 |
34 | 33 | 131272 | 0 | 868748 | 37 | 27 | 1 |
35 | 34 | 131272 | 0 | 868748 | 10 | 7 | 0 |
36 | 35 | 131272 | 0 | 868748 | 3 | 2 | 0 |
37 | 36 | 131272 | 0 | 868748 | 1 | 1 | 0 |
IV. Анализ работы. Подведение итогов.
Для анализа расчётных данных удобно построить два графика, на одном из которых представлены зависимости количества заболевших на каждый день эпидемии, количества нетрудоспособных в связи с болезнью, т.е. находящихся «на больничном», а также числа обращений к врачу в каждый день эпидемии.
Анализ полученных данных можно предложить выполнить студентами самостоятельно.
Примечание: для построения графиков желательно использовать тип графика «точечный», выделив для первого графика данные в столбцах A,C,E,F; для второго графика данные в столбцах A,G. При таком выборе типа графика 1-ый столбец рассматривается как ось категорий.
Г
рафик 1.
График 2.