# https://remcat.hatenadiary.jp/entry/20200607/cluster
# Encoding: Shift_JIS

$\ = "\n"; $, = $" = "\t";  # 区切記号類

# Global variable
$Cluster_size = 10; 	# 10人からなるクラスターが発生 (未発見)

# Global variable
$Prob_miss_a_case = 0.9; 	 	# 感染者見逃しの確率

sub prob_find_case_from {
	my $size = shift;
	return 1 - $Prob_miss_a_case ** $size;
}

print 'すくなくともひとりの感染が判明する確率';
print '感染者数 1人の場合' , prob_find_case_from (1);
print '感染者数 2人の場合' , prob_find_case_from (2);
print '感染者数 3人の場合' , prob_find_case_from (3);
print '感染者数 5人の場合' , prob_find_case_from (5);
print '感染者数 7人の場合' , prob_find_case_from (7);
print '感染者数10人の場合' , prob_find_case_from ($Cluster_size);


# Global variable
$R = 2;  	# 再生産数

sub size_of_generation {
	my $g = shift;
	my $step = $g - 1;
	return $Cluster_size * ( $R**$step ) ;
}

print '世代別感染者数 (クラスター = 世代1)' ;
print '世代1', size_of_generation (1);
print '世代2', size_of_generation (2);
print '世代3', size_of_generation (3);
print '世代4', size_of_generation (4);


print '各世代においてすくなくともひとりの感染者を発見できる確率' ;
print '世代1', prob_find_case_from( size_of_generation(1) ) ;
print '世代2', prob_find_case_from( size_of_generation(2) ) ;
print '世代3', prob_find_case_from( size_of_generation(3) ) ;
print '世代4', prob_find_case_from( size_of_generation(4) ) ;
print '世代5', prob_find_case_from( size_of_generation(5) ) ;


sub prob_reach_cluster_from_generation{
	my $g = shift;
	return 0.9 if $g==1;
	return 0.5 if $g==2;
	return 0.2 if $g==3;
	0;
}

print '各世代のひとりの感染者からクラスターにたどりつける確率';
print '世代1', prob_reach_cluster_from_generation (1);
print '世代2', prob_reach_cluster_from_generation (2);
print '世代3', prob_reach_cluster_from_generation (3);
print '世代4', prob_reach_cluster_from_generation (4);


print  prob_find_case_from(size_of_generation(3)) 
	 * prob_reach_cluster_from_generation(3)
;

sub prob_miss_cluster {
	my @g = @_;
	my $ret=1;
	foreach(@g){
		$ret *= 
			1 -
			prob_find_case_from(size_of_generation($_)) 
			* prob_reach_cluster_from_generation($_)
		;
	}
	return $ret;
}

print 'クラスター見逃し確率';
print '第1世代の情報のみ', prob_miss_cluster(1);
print '第2世代の情報のみ', prob_miss_cluster(2);
print '第3世代の情報のみ', prob_miss_cluster(3);
print '全世代の情報を総合', prob_miss_cluster(1..3);


# Change global variable
$Prob_miss_a_case = 0.7; 	 	# 感染者見逃しの確率を0.7に変更

print 'クラスター見逃し確率 (検査を拡充した場合)';
print '第1世代の情報のみ', prob_miss_cluster(1);
print '第2世代の情報のみ', prob_miss_cluster(2);
print '第3世代の情報のみ', prob_miss_cluster(3);
print '全世代の情報を総合', prob_miss_cluster(1..3);