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《第四军医大学》 2011年
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海南省疟疾疫情时空分布特征及预测模型的构建与评估研究

肖丹  
【摘要】:目的和意义 疟疾是一种由疟原虫引起的、经按蚊叮咬传播的寄生虫病,它不仅严重威胁人类健康,更是影响我国社会经济发展的重要公共卫生问题。近十几年来,海南省疟疾发病率高居全国前两位,并且是我国仅有的两个存在当地感染恶性疟疫情的省份之一。我们课题组曾对1995~2000年海南省疟疾的分布特征以及疫情与自然环境因素的关系进行了初步探讨,并尝试采用1991~2001年海南省万宁市的疟疾发病数据构建ARIMA模型,预测该地区2002年的疟疾疫情。但是,2000年之后,海南省疟疾疫情出现了波动回升的态势。然而,除了报告发病率,我们对2000年后海南省全省尺度的疟疾疫情并不了解。这些信息的缺失,严重制约了防控部门有的放矢地开展疟疾防控工作。因此,本研究从时间、空间两个角度探讨海南省恶性疟、间日疟疫情的分布特征及其动态变化趋势,根据气象因素构建海南省疟疾疫情预测模型并评价模型的拟合和预测效果。本研究是在既往研究基础上的进一步探索和改进,为准确预测海南省疟疾疫情,合理配置医疗卫生资源,有目标、有重点地开展疟疾防控工作提供了科学依据。 方法 1.采用Cochran-Armitage趋势检验分析1995~2008年海南省恶性疟、间日疟疫情年度发展变化的长期趋势;计算恶性疟、间日疟的累积月度发病率和1~12月的季节指数,绘制恶性疟、间日疟累积月度发病率分布图和季节指数图。 2.采用Morlet小波作为小波变换的基函数,对发病率的时间序列进行小波变换,分别探讨恶性疟、间日疟疫情的周期性波动特征;绘制等高线图、局部小波功率谱和全局小波功率谱,采用不同的颜色标注不同大小的功率。 3.计算1995~2008年海南省各市县恶性疟、间日疟的累积发病率和年度发病率,用不同的颜色表示不同的分组,分别绘制1995~2008年海南省各市县恶性疟、间日疟累积发病率分布图和年度发病率分布图。 4.采用时间扫描聚类分析,探明恶性疟、间日疟的高发时段,在各时段分别进行空间扫描聚类分析,探明两种疟疾发病的聚集区及其变化情况。 5.采用Ljung-Box Q检验分析疟疾月度发病率的自相关性,计算疟疾月度发病率与气象因素的互相关系数、标准误,采用容许值和方差膨胀因子进行自变量共线性诊断,筛选模型的自变量;根据散点图判定模型的函数形式。 6.采用气象因素构建预测模型,其中包含疟疾发病率的自回归效应。采用逐步回归法剔除引起共线性的自变量,通过最小二乘法进行参数的拟合。 7.计算模型的校正决定系数、预测值的决定系数、拟合值和预测值的残差,采用Ljung-Box Q统计量进行残差序列的白噪声检验。 结果 1. 1995~2008年,海南省恶性疟、间日疟的发病率逐年改变,总体呈显著下降的趋势(恶性疟:Z=-54.62, P 0.01;间日疟:Z=-43.12, P 0.01)。 2.海南省各月均有恶性疟和间日疟发病,两种疟疾均高发于5~10月,在8月达到发病高峰(恶性疟:16.20/10万,间日疟:48.78/10万)。恶性疟、间日疟疫情存在显著的季节效应,其季节波动均随时间的推移而逐渐减弱。 3.对于恶性疟,2003年之前,每年出现一次流行高峰;2003年之后,每年一次的流行高峰基本消失;1998~2006年,每3年出现一次流行高峰。对于间日疟,2005年之前,每年出现一次流行高峰;2005年之后,每年一次的流行高峰基本消失;1998~2006年,每3年出现一次流行高峰。 4.海南省各市县均有恶性疟和间日疟发病,其中南部地区发病率高于北部地区。1995年保亭县的恶性疟发病率为历年来的全省最高值(193.42/10万),1998年保亭县的间日疟发病率最为历年来的全省最高值(415.82/10万)。 5.对于恶性疟,1995~1998年,海南省中南部的7个市县是一级聚类地区;1999~2008年,中南部和西南部的8个市县是一级聚类地区,东南部的2个市县是二级聚类地区。对于间日疟,1995~2001年,中南部的6个市县是一级聚类地区;2002~2004年,中南部的5个市县是一级聚类地区,东南部的2个市县是二级聚类地区;2005~2008年,中南部的4个市县是一级聚类地区,东南部的2个市县是二级聚类地区。 6.海南省疟疾疫情预测模型的数学表达式为: N=0.0034×MT_1~(3.3559)+0.0269×MT_2~(2.8131)+0.8165×N_1其中,MT_1是之前一个月的平均温度、MT2是之前两个月的平均温度、N_1是之前一个月的发病数。模型拟合值的校正决定系数为0.81,预测值的决定系数为0.70;拟合值和预测值的残差均为白噪声序列。 结论 1. 1995~2008年,海南省恶性疟、间日疟的发病率呈显著下降的趋势。2003年以后,恶性疟每年一次的流行高峰基本消失;2005年以后,间日疟每年一次的流行高峰基本消失。1998~2006年,恶性疟、间日疟每3年出现一次流行高峰。 2. 1995~2008年,海南省恶性疟的高发区呈现从中南部向东南、西南部扩大的趋势,间日疟的高发区呈现从中南部向东南部扩大的趋势。 3.采用本研究构建的幂函数预测模型,能够根据1~2月前的气象指标较好地拟合和预测海南省疟疾疫情。
【学位授予单位】:第四军医大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:R531.3

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