2020 年春季,罗德岛州出现新冠病毒,但发病率相对较低。但是,地理、人口和社会经济因素使该州面临传播增加的高风险。截至 12 月,美国面积最小的州罗德岛州报告的人均新增病例率最高。
自从疫情爆发以来,从州长到公共卫生应急人员、媒体到居民,每个人都在寻求及时准确并由数据驱动的与新冠疫情相关洞察分析,以帮助各方做出决策。他们问了无数问题:目前的传播速率是多少?不同人群病例激增的根本原因是什么?哪些人感染病毒和住院的风险最高?哪些类型的社交、娱乐和职业活动会导致更高的传播?是否应该将 K-12 运营转移到网上?
与此同时,该州的数据团队努力工作,从确诊病例调查以及接触者追踪和检测操作、住院和死亡数据中提供切实可行的信息。然而,疫情扩散的速度过于迅猛,该团队没有适当的人员或系统来有效地处理和分析从医院、实验室和全州其他设施机构提交的大量数据。
罗德岛卫生部 (RIDOH) 新闻发布官 Joseph Wendelken 说:“我们渴望获得数据、数字,并渴望能掌握帮助我们做出决策的科学。”“但是我们需要首先 [从不同的来源] 收集数据,并以人们可以理解的方式进行处理。”
争分夺秒。通过与 IBM Consulting 分析和 AI 团队的密切合作,该州立即聘请了数名技术专家,建立了一个基于云的数据湖和自动化流程,以实现更快、更复杂和更可靠的分析。在短短三周时间内,数据团队成功让各方都能及时获取各种更加深入的、有关新冠疫情的洞察分析,这些洞察成果都是政策指导、运营决策所亟需的,同时也有助于让公众充分了解情况。
将地理空间分析的生产时间从约 3 天缩短到 4 小时
向各州领导人提供近乎实时的新冠病毒洞察,使他们可以在数小时内做出回应,调整公共卫生政策
RIDOH 在许多方面都处于有利地位,可以帮助该州应对疫情。它因具有前瞻性思维而享誉全国。该州聘请了世界知名的传染病和其他专家,并与领先的学术和研究机构合作。
此外,它还建立了由当地和区域社区合作伙伴组成的广泛网络,然后利用该网络帮助启动了“罗德岛健康公平区”计划。该计划采用基于地点的协作方法,在全州范围内建立了健康公平区,社区领导人和居民可以聚集在一起,确定和解决导致其所在地区健康差距的社会经济和环境状况。
尽管如此,罗德岛州还是美国人口第二密集的州(链接位于 ibm.com 之外)。此外,罗德岛州有相对较大比例的人口生活在疗养院、辅助生活设施和其他聚集环境中。出于这些原因,罗德岛州特别容易受到这种潜在致命病毒快速传播的影响。
罗德岛州发现新冠病例后,前州长 Gina Raimondo 对危机采取了统一的全政府响应措施。她成立了新冠病毒响应部门,这是一个机构间组织,其任务是帮助该州减轻和减少病毒在罗德岛州的影响和传播。
她与该州的公平委员会合作,帮助确保优先考虑受疫情影响最严重的有色人种社区、低收入社区和高人口密度地区的具体需求。此外,她还敦促公民待在家中,让所有公立学校暂时休课,并启动了广泛的追踪和检测计划。
Raimondo 及其领导团队采用科学和数据驱动的决策,作为该州应急和恢复战略的基础。Wendelken 说:“病例率以及新冠如何影响全州不同社区的数据确实是我们做出的每一项决定的核心。”
例如,在疫情初期,该州利用从病例和住院率以及其他基于邮政编码的数据中收集的见解来确定受影响的社区。然后,利用健康公平区的关系和基础设施,向在受影响地区隔离的人们分发了食物、口罩和其他物资,并促进了这些地区的接触者追踪和检测。
“罗德岛州的独特之处在于,人们真正认同自己的居住地。这是一个非常以社区为导向的地方......因此,我们与健康公平区、市政府和镇政府密切合作,在地方层面真正建立这种参与度。整个响应过程中,在这一点上始终保持一致,”Wendelken 说。
罗德岛州新冠病毒响应首席数据官 Leanne Lasher 负责监督新冠病毒响应部门的数据和分析团队。她和她的团队负责生成每日新冠监控数据、分析和洞察,供内部和公众参考。
此前,Lasher 曾担任新冠病毒响应部门的数据和分析团队经理。在疫情的最初几个月,她和团队建立了多个新冠数据系统,这些系统从复杂的来源提取信息。他们还开发了多个例行报告,利用描述性和预测性仪表板,向州官员传达相关的统计数据和关键洞察。他们的工作帮助罗德岛州确立了数据驱动决策领导者的地位,包括通过监控公共新冠数据的新冠跟踪项目(链接位于 ibm.com 之外)为该州赢得了最高的数据质量等级。
尽管如此,该团队仍然依赖于通常基于纸张的繁琐流程,将数据集合并到一个单一、可信的核心数据源中,这些核心数据源用于生成描述性统计报告和地理空间分析。
“新冠数据系统的建立速度非常快,并以各种不同的方式收集,因此有很多复杂的数据集。例如,我们正在收集来自40多个不同测试地点的实验室结果,”Lasher 解释说。此外,用于下载和合并数据集的代码中的错误可能需要一整天才能解决,她说。
“我们制作了大量的报告,并回应了多个数据请求。有太多的信息需要领导层消化理解,我们需要一种方法来合成数据集,这样我们才能产生切实可行的洞察,通过多个渠道向领导层和公民传达。”Lasher 说。
此外,Lasher 缺乏足够的具备所需技能的员工。她的团队规模已经扩大,但人员流动率仍然很高。Lasher 估计,在夏季,她将大约 50% 的时间花在招聘和培训上。
鉴于这些挑战以及不断变化的疫情形势,到八月份情况就很明显,疫情应对工作再过几周就会中断,届时会无法提供一致有效的数据和洞察,为其运营和战略提供信息也就无从谈起。数据团队需要紧急采用分析支持和强大的技术,以继续完成其工作。
新冠响应部门最近与 IBM Consulting 合作,帮助其新冠系统实现现代化和自动化,部分原因是为了让 K-12 学生能够在 9 月重返课堂。为此,IBM 在两周内帮助该州成立了 K-12 病例调查和接触者追踪小组以及 K-12 测试呼叫中心。该部门还与 IBM 合作建立了新冠运营联络中心,并推出了一个在线虚拟代理,用于提供新冠相关公众援助。
作为此次合作的一部分,该部门与 IBM 一起参加了为期两周的设计思维和分析洞察可用性研讨会,这是改善该州数据和分析运营的第一步。使用 IBM Enterprise Design Thinking 和其他 IBM Garage™ 方法(指导组织设计、构建和扩展端到端转型解决方案的久经考验的实践)帮助该部门评估“现状”数据和分析流程,并绘制其希望实现的“未来”状态。
在集体构思会议上,参与者确定了分析项目的重要性,并对其进行了优先级排序,同时还对部门尚未有时间、能力、技能或资源来解决的问题进行了排序。通过这项工作,我们都认识到,该部门的首要任务之一应该是通过新的新冠数据湖实现更快、更可靠、更接近实时的洞察生成。
该部门赞赏 IBM 的思想领导力、创新方法和高质量工作,因此聘请 IBM 帮助其实现研讨会中设想的目标。它还考虑了 IBM 的协作、善解人意的方法,以及所表现出的快速扩展分析的能力。
“IBM 这么快就赢得了我的信任,我很惊讶……,”Lasher 说。“达成合作后,IBM 表示,‘让我们一起了解这个问题,讨论最理想的方法。’所以我真的觉得他们在工作中是思想上的合作伙伴。他们有明确的流程来帮助我们提供人员配置和知识转移。他们有即时可用的资源。”
为了促进项目开发,IBM 组建了一支由数据科学家、数据工程师、洞察策略师和洞察演讲师组成的团队,分享他们的专业知识和技巧。IBM 还提供自然语言处理和机器学习功能,以及 IBM 独有的外部非新冠数据集,例如包含流动性和公民行为洞察的数据集。
为了缩短价值实现时间,该团队采用了 IBM Consulting for AI at Scale 服务。这是一个咨询到运营的完整框架,用于制定数据策略、管理数据和扩展分析。此外,IBM 继续使用 Garage 以用户为中心的敏捷方法,包括为期两周的开发段规划流程。
IBM 与 RIDOH、该州信息技术部和 Amazon Web Services(AWS)合作,帮助构建了支持新冠数据湖的平台。该数据湖在 AWS 云基础架构上运行,包含通过 Salesforce 软件捕获的复杂病例调查和接触者追踪数据。IBM 将数据湖连接到了 Salesforce 平台,用于案例调查和接触者追踪,这样就可以自动生成数据集,并在每天上午十点提供用于生成关键报告的数据集。IBM 还自动创建了地理空间分析,该分析从新冠病例和其他数据中提取,以突出罗德岛州新冠感染的集中区域。
“当你已经 [缺乏] 制作作品的资源时,能这样节省 [时间] 真是太不可思议了。因此,这些系统的自动化对卫生部具有巨大的价值,”Lasher 说。
在与 IBM 合作的第一个月内,基于 AWS 数据湖的初次迭代就完成了。此外,数据与分析团队和 IBM 向州长及其内阁呈递了一系列关键发现。第二天在新闻发布会上(链接位于 ibm.com 之外)分享了洞察,证实了社区传播是导致该州大多数新冠病例的原因。
IBM 还升级了 RIDOH 的统计方法,使数据与分析团队能够获得更多的描述性和预测性数据科学模型。此外,它还开发了一种用数据讲故事的结构,让政策制定者和决策者以及主题专家围绕基于事实的决策展开讨论。
随着冬季和假日季的临近,州长和新冠响应负责人接下来将注意力转向了预计的感染激增。为了帮助将新冠数据转化为政策洞察,前州长 Raimondo 要求 IBM Consulting 的一位分析和 AI 负责人暂时加入她的领导团队,担任首席数据官。
在接下来的几个月中,罗德岛州的负责人与 IBM 并肩合作,确定现有和新兴的数据模式,然后制定相应的缓解策略,具体如下:
Wendelken 和他在 RIDOH 政策、信息和通信部门的同事也利用这些洞察,帮助向媒体和公众传达了做出这些决定的理由,例如“罗德岛暂停”。他说:“重要的是,人们要理解我们为什么要采取这种做法,因为 [对许多人来说] 这是巨大的牺牲。”
在定期的内部会议上,Wendelken 与包括 IBM 专家在内的新冠响应团队成员聚集在一起,回顾最新的数据简报并介绍有关数字的背景信息。他说:“我有时会觉得自己是数据翻译......,很难为数据素养水平不同的人量身定制 [翻译]。”
Wendelken 每天都与 IBM 团队合作,并不将其视为一个独立实体。“[他们] 是我们信任的合作伙伴......拥有这种信任并建立这些关系确实是我们能够开展工作的基础,”他说。
RIDOH 从与 IBM 的合作中受益匪浅。
首先,RIDOH 可以更快、更有效地生成洞察,包括利用 IBM 独有的外部数据源。例如,过去需要四天时间制作的一些报告,例如地理空间分析,现在只需四小时即可生成。此外,该团队还可以快速处理数据,每月报告多达一百万个测试结果。
其次,RIDOH 可以确保运营的连续性。数据与分析团队通过相应的 IBM 数据工程师和数据科学家组合来增加人手,节省了之前花费在招聘和培训上的时间。
第三,借助基于 AWS 云的新冠数据湖,RIDOH 可以帮助该州提供强大而系统的响应。罗德岛的领导者现在可以通过复杂的分析、描述和预测建模,获得高质量、易于理解、易于消化和切实可行的洞察。因此,如果需要,他们可以使用近乎实时的信息更新公共卫生政策,并在需要时在数小时内即可通知罗德岛州的居民。
该州还可以利用这些洞察,通过向受疫情影响最严重的地区有效分配疫苗、检测资源、治疗资源和其他物资,更好地解决健康差距问题,在此过程中加强与健康公平区和其他社区领导人的关系。此外,它可以让居民获得所需的洞察,从而更好地保护自己、亲人和社区,尤其是在新的新冠变种出现和传播的情况下。
Lasher 强调说:“IBM 改变了罗德岛州卫生部乃至整个州的运作方式。”IBM 让 RIDOH 不仅能够使用新技术、流程和数据集,还可以运用新的思维方式进行分析。
合作仍在继续。IBM 与该州的 IT 部门和与之建立战略合作伙伴关系的 AWS 合作,正在帮助该州进一步开发和扩展新冠数据湖,并通过自动化简化流程。随着疫情转变为地方性流行病,Lasher 和其他新冠响应负责人还希望与 IBM 合作,以评估和定义以恢复为重点的新响应阶段的数据和分析需求。潜在分析领域包括新冠对州内心理健康和社会经济发展的影响。
新冠响应负责人还计划构建和运行模型,利用该州和其他数据集来预测新冠感染趋势的未来场景。Lasher 说:“[RIDOH] 拥有海量新冠数据......”“我们很乐意与 IBM 合作,深入研究这些数据。”
最恰当的说法是,“希望”是罗得岛州的座右铭(链接位于 ibm.com 之外),该州人口约为一百万。其昵称为“海洋之州”,虽然是美国最小的州,但却拥有绵延 40 英里的海岸线。罗德岛是美国最初的 13 个州之一,也是构成新英格兰地区的六个州之一。
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美国出品,2022 年 3 月。
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