Закони зараження. Чому певні речі поширюються, а тоді зупиняються

Книгу рекомендує видання Financial Times.

Британська The Times вважає, що важко уявити своєчаснішу книгу.

Sunday Times стверджує, що ідеї з книги працюють і для фінансових криз, і для дитячих казок.

Коли ми чуємо про зараження, то уявляємо собі хвороби або вірусний онлайн-контент. Однак спалахи можуть виникати у різних формах і мати різні прояви, як погані (насильство, фінансові кризи тощо), так і добрі (скажімо, інновації, розвиток культури). Деякі спалахи починаються з явної інфекції (біологічної, цифрової або якоїсь іншої), а інші – з абстрактних ідей та переконань. Часом вони поширюються дуже швидко, а іноді на це потрібен час. Чому так відбувається? І які висновки про зараження важливо зробити людям? Про це розповідає Адам Кухарський у цій книзі.

Основна проблема зі спалахами будь-якої природи полягає в тому, що вони дуже різні. Скажімо, одна з найвідоміших пандемій в історії – епідемія іспанки у 1918–1919 роках – забрала життя 50 млн. осіб, тобто вдвічі більше, ніж Перша світова війна. Упродовж століття було ще кілька пандемій грипу, і кожна з них відрізнялася від попередньої. Різними були штами вірусу, спалахи інакше проявлялися у різних місцях. Автор наводить цитату, популярну в його професійному середовищі: «Якщо ти бачив одну пандемію, то ти... бачив одну пандемію».

Те саме є вірним для поширення будь-якої інфекції, навіть цифрової або інформаційної: кожен наступний спалах буде іншим. І тому важливо не прагнути досліджувати характеристики конкретного спалаху (хоча і це є важливим), а відокремити їх від загальних принципів, які лежать в основі процесу поширення зараження.

Коли йдеться про захворювання, учені завжди малюють графік – криву спалаху, яка демонструє кількість випадків, зафіксованих упродовж тривалого часу. Найчастіше вона складається з чотирьох стадій: зародження, розвиток, пік, зниження. У деяких випадках вони повторюються кілька разів. І дуже часто публіку цікавить перша стадія: люди прагнуть знати, звідки прийшла хвороба, чи можна було їй запобігти тощо. Але, фокусуючись на «успішних» спалахах або трендах, ми випускаємо з уваги безліч захворювань, які не перейшли від тварин до людини, і величезну кількість постів, які не стали вірусними. Тому важливий не початковий етап, а те, як ми будемо вимірювати спалах і прогнозувати його. З якою швидкістю він розвивається? Якого масштабу сягне?

У фінансовому світі аналогом спалахів можуть служити бульбашки. Класичний приклад – тюльпаноманія, яка охопила Нідерланди у 1630-ті. І багаті, й бідні інвестували дедалі більше грошей у квіти, допоки цибулина тюльпана не стала коштувати, як цілий будинок. Легенда розповідає, що, коли бульбашка луснула у 1637 році, економіка серйозно постраждала, а деякі нещасливі інвестори топилися у каналах. Насправді ж шкода була не настільки великою, запевняють історики. Проте деякі бульбашки дійсно можуть дуже сильно впливати на економіку та життя людей.

У період зростання бульбашок деякі, навіть досить розумні, люди буквально божеволіють. Скажімо, Ісаак Ньютон продав велику кількість своїх акцій навесні 1720 року, щоб потім придбати їх знову на піку вартості влітку.

Коли бульбашка надувається, ціни можуть підніматися набагато вище за логічно обґрунтовані цифри. А часом люди інвестують, припускаючи, що інші також купуватимуть, а отже, ціна не впаде. Це спостереження відоме під назвою «теорія більшого дурня»: ми можемо купити щось дороге, хоча й знаємо, що це нерозумно, тому що віримо, що хтось інший викупить у нас це за ще вищою ціною. Популярний приклад цієї теорії – схема піраміди. Люди приєднуються самі та починають втягувати до схеми інших, завдяки яким відіб'ють і примножать свої внески.

Піраміди – це досить жорсткі структури з передбачуваною поведінкою. Їх не надто складно аналізувати, на відміну від фінансових бульбашок. Проте економіст Жан-Поль Родрігу вважає, що у бульбашці можна виділити чотири основні стадії: 1) прихована, коли інвестори-фахівці вкладаються у нову ідею; 2) стадія поінформованості, коли до процесу приєднується дедалі більше інвесторів; 3) фаза манії, тобто пікової уваги медіа та публіки; 4) зменшення бульбашки. Як бачимо, ці стадії аналогічні чотирьом стадіям розвитку спалаху.

Основна відмінність бульбашки – це швидкість. Вона зростає стрімко та часто характеризується суперекспоненційною швидкістю. Водночас складно оцінити, скільки людей досі залишаються сприйнятливими до «зараження». Якщо у випадку з вірусними захворюваннями можна взяти аналізи крові у населення та з'ясувати, який відсоток людей уже стикнувся з хворобою, то в ситуаціях із фінансовими бульбашками таких способів немає.

Для спалахів хвороб очевидно: випадків зараження не може бути більше, ніж людей у популяції. Але на фінансових ринках іноді виникає парадоксальна ситуація: розрахунки ніби ґрунтуються на припущенні, що зростання буде нескінченним. Скажімо, під час бульбашки доткомів наприкінці 1990-х ціни на акції технологічних компаній зростали швидко, тому що ці бізнеси стверджували: інтернет-трафік подвоюється кожні 100 днів. Насправді ж інтернет розвивався не з такою швидкістю. В одному прес-релізі компанія Worldcom заявляла, що попит користувачів зростає на 10% щотижня. Якби це було правдою, то вже через рік усе населення планети було б активними інтернет-користувачами, що, звичайно, неможливо.

Один з найпростіших та інтуїтивних способів оцінки спалахів – це обчислення індексу відтворюваності вірусу R, тобто кількості нових інфекцій, які у середньому «генерує» людина, яка захворіла. Інакше кажучи, R показує, скільки людей заразить хворий. Цей індекс дозволяє передбачити, чи буде спалах масштабним та з якою швидкістю він поширюватиметься.

Якщо R менше 1, то згодом спалах зменшуватиме оберти, якщо більше 1, то можлива епідемія. Для звичайного грипу R становить 1–2, для вітрянки – 6–8, а для кору – 20 і вище. Також R дозволяє оцінити, скільки людей потрібно вакцинувати, щоб контролювати інфекцію. Скажемо, якщо R = 5, то за умови вакцинації 80% населення один хворий заражатиме лише одну людину замість п'яти, і епідемії можна буде уникнути. А якщо R = 20, то вакцинувати потрібно мінімум 95% популяції.

Втім, зменшити кількість людей, сприйнятливих до зараження, – не єдиний спосіб знизити індекс відтворюваності. Існує чотири чинники, які впливають на R, і розібратися в них критично важливо для стримування спалахів.

1. Тривалість часового проміжку,  коли людина заразна.

2. Середня кількість можливостей для хворого поширити інфекцію протягом кожного дня, доки він заразний.

3. Імовірність передачі хвороби.

4. Середня сприйнятливість популяції  до цього типу зараження.

Індекс відтворюваності отримується шляхом множення цих чотирьох показників. І можна вибирати різні стратегії кон­тролю зараження, впливаючи на всі або деякі із цих чинників. Скажімо, у випадку ВІЛ – знижувати ймовірність передачі, організовуючи кампанії за використання презервативів.

Енді Галдейн, головний економіст Банку Англії, якось сказав, що наслідки епідемії SARS зіставні з негативним ефектом фінансової кризи 2008 року. На його думку, подібність вражає.

Галдейн вважає, що публіка реагує на спалахи в один із двох способів: тікає або ховається. У випадку інфекційного захворювання втекти – означає залишити заражені території, сподіваючись уникнути інфікування. Через обмеження на подорожі під час епідемії SARS цей варіант не був доступною всім можливістю. У випадку фінансової кризи тактика втечі означає продаж активів, що призводить до ще більшого падіння цін.

Другий поширений спосіб захиститися від епідемії – сховатися, тобто обмежити контакти з іншими людьми. А під час фінансових криз банки реалізують цю тактику, накопичуючи гроші та не видаючи кредити іншим інституціям. І якщо для стримування епідемії сховатися – добрий спосіб убезпечити себе, то в економіці він призводить до додаткових проблем.

Коли один банк позичає гроші іншим, виникає ланцюжок, схожий, наприклад, на ланцюжок передачі ВІЛ-інфекції. А коли різні банки інвестують у той самий актив, це створює додаткові шляхи заражень між ними. І що більше великі банки диверсифікують свої інвестиції, то більше можливостей «заразити» усю систему. Декілька досліджень підтверджують цей висновок: під час фінансової кризи диверсифікація може дестабілізувати практично всю банківську систему. Виходячи із цієї логіки, більші банки мають не менший ризик зазнати краху, ніж маленькі гравці. Водночас, якщо щось трапиться з великим гравцем, це може нашкодити багатьом.

Отже, між біологічним і фінансовим зараженням є багато схожого. Однак є й важлива відмінність. Для того щоб занедужати, потрібен прямий контакт із носієм інфекції. У випадку фінансового «спалаху» можна «заразитися» як напряму (скажімо, взявши кредит у проблемного банку або вклавшись у той самий актив, що й він), так і опосередковано. Наприклад, якщо публіка подумає, що банку загрожує небезпека, і побіжить забирати з нього свої гроші.

Галдейн описує «філософський зсув» у тому, як ми дивимося на фінансове «зараження». Для того щоб убезпечити фінансову систему, необхідно збільшити кількість грошей у банках, «зараження» яких може негативно позначитися на всій системі або значній її частині. Так ми зробимо ці інституції менш сприйнятливими до «інфекції».

Також у Великобританії вигадали модель хабів для зменшення передачі «фінансового вірусу». З 2009 року найбільші деривативи в цій країні не продаються безпосередньо одним банком іншому. Тепер цей процес відбувається через центральні хаби, які спрощують структуру банківської системи. Звісно, якщо такий хаб зазнає краху, то система сильно постраждає. Тому придумали таке рішення: у хабів є доступ до капіталу на випадок екстрених ситуацій, який формується усіма банками, що використовують цей хаб.

Аби щось – хвороба, інформація або ідея – могло поширюватися, сприйнятливим та «заразним» людям необхідно вступити в контакт. Зараження може відбуватися прямо або опосередковано. І якщо ми прагнемо зрозуміти, як воно розвивається, варто аналізувати, як люди взаємодіють один з одним.

Цікаве дослідження провели у Гарвардському університеті: вчені надали працівникам двох великих компаній цифрові трекери, щоб відслідковувати їхню взаємодію. І порівняли контакти людей у звичайних офісах та в офісах із відкритими просторами. Виявилося, що усунення стін призводить до зниження взаємодій віч-на-віч на 70%. Замість особистого спілкування працівники починали більше комунікувати онлайн, використання електронної пошти зросло на 50%. Таким чином, надмірна відкритість офісів не підвищувала частоту взаємодій, а знижувала й її, і продуктивність.

За останні 10 років дослідники активно вивчали соціальні контакти та їхній зв'язок із респіраторними захворюваннями на кшталт грипу. Одне з наймасштабніших досліджень проводилося у восьми європейських країнах і залучило 7 тис. учасників. Вивчалися фізичні контакти (скажімо, рукостискання) і розмови. Аналогічні дослідження проводилися у багатьох країнах, від Кенії до Гонконгу. Вони показали: деякі аспекти нашої поведінки не залежать від місця проживання.

Скажімо, люди всюди прагнуть спілкуватися зі своїми однолітками. У дітей контактів найбільше. Взаємодії у школі та вдома найчастіше містять фізичний контакт, а ті з них, що відбуваються щодня, як правило, тривають понад годину. Однак кількість контактів сильно варіюється: у Гонконзі жителі в середньому вступають у фізичний контакт із п'ятьма людьми щодня, в Італії – з десятьма.

Такі факти дозволяють передбачити масштаби можливих епідемій. Скажімо, під час епідемії грипу 2009 року у Великобританії було дві хвилі: навесні та восени. Одна із причин – робота шкіл. Під час канікул у дітей у середньому відбувається на 40% менше соціальних контактів на день. І можна простежити чітку кореляцію між спалахом і початком навчання.

Автор також стверджує: якщо ми прагнемо передбачити ризик зараження конкретної людини, то не досить виміряти кількість її контактів. Потрібно також подумати про контакти її контактів і про наступне коло контактів. Навіть людина, у якої мало контактів, може перебувати за один крок від джерела заражень, яким є, наприклад, школа. Скажімо, за даними досліджень, у США люди без дітей вдома є носіями вірусних інфекцій кілька тижнів на рік, з однією дитиною – приблизно третину року, а з двома дітьми – понад шість місяців на рік!

Ми заражаємо один одного постійно: як хворобами, так і ідеями або навіть поведінкою. Яскравий приклад – позіхання, яке дійсно заразне. Дослідження показують: що краще ми знаємо людину, то з більшою ймовірністю «заразимося» від неї позіханням. А серед членів родини позіхання поширюється максимально швидко.

Крім позіхання, заразними можуть бути почісування, сміх та різні емоційні реакції. А деякі дані демонструють, що у командах лідери здатні поширювати позитивний або негативний настрій за декілька хвилин.

Наука, зокрема розшифрування геному, дозволила людству зробити крок далеко вперед у розумінні того, як хвороби та характеристики поширюються серед популяції. На думку автора, дешеве та швидке секвенування геному – основний виклик XXI століття. Це дозволить не лише краще виявляти спалахи захворювань, але й розуміти, як ті чи інші гени та їх комбінації впливають на розвиток хвороб.

Сьогодні маркетологи вимірюють не тільки кількість людей, які клікнули по рекламному оголошенню. Вони знають, що це за люди, звідки вони і яким був їхній наступний крок. Поєднуючи різні набори даних, можна зробити висновок про те, як один чинник впливає на іншій. Такий самий підхід використовується при аналізі генетичних даних. Набагато ефективніше – не дивитися на генетичні послідовності ізольовано, а поєднувати цю інформацію з даними про етнічну належність і медичну історію людини. Це дозволяє виявити шаблони, які об'єднають різні набори даних. І вчені зможуть передбачити ризики захворювань, які властиві людям із певним генетичним кодом. Ось чому компанії на кшталт 23andMe мають величезний успіх у інвесторів. Вони не просто збирають генетичні дані про клієнтів, але й дізнаються про те, хто ці люди.

Між 2006 і 2010 роками півмільйона людей у Великобританії добровільно взяли участь у проєкті Biobank, мета якого – виявити паттерни у генетиці та здоров'ї. З 2017 року тисячі вчених в усьому світі приєдналися до цього проєкту та роблять свій внесок, вивчаючи захворювання, харчування, спорт, ментальне здоров'я населення.

Звичайно, доступ великої кількості людей до таких наборів даних гостро ставить питання про захист приватності. Одне з рішень – видаляти персональні дані на кшталт імен та адрес. Воно не є вичерпним: все одно можна ідентифікувати людину, виходячи з наявної в базах даних інформації про неї.

Але, попри все, аналіз даних – це той напрямок, який допоможе людству в майбутньому ефективніше відслідковувати та усувати спалахи різної природи. Скажімо, дослідники захворювань нині поєднують дані про випадки, поведінку людей, імунітет популяції та еволюцію патогенів, щоб аналізувати спалахи. Окремо кожен із цих наборів даних має свої недоліки, але разом вони складають набагато повнішу картину заражень