收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

传染病预警指标体系及三种预测模型的研究

严薇荣  
【摘要】: 以重大传染病疫情为主的突发公共卫生事件不仅严重危害人民的生命财产安全,还极易造成恐慌,引起社会动荡,影响社会生活的方方面面,甚至阻滞经济的发展。建立和发展传染病预测预警技术,提高预测预警的及时性和准确性,对于传染病控制工作意义重大。实践证明,开展预测预警研究在传染病防制中具有良好的卫生经济学指标,具有低投入、高回报的特征。 良好的预测是制定预防和控制传染病的近期或长远应对策略的前提。疾病的预测可以及早发现疾病的发展趋势,为深入开展疾病的预警奠定基础,也为制定防制策略及措施提供理论依据。在我国,传染病的预测方法研究起步较晚,90年代后期才得到较快发展。用于传染病预测的模型大多以传统的线性模型为主,误差偏移较大,在实际运用中效果不太理想。因此,针对当前传染病的发病情况,建立新的预测模型开展科学预测研究迫在眉睫。 预测是对疾病未来的发生、发展和流行趋势开展分析;预警则不仅需要掌握疾病的发生发展趋势,更要求能及时识别早期的异常情况并发出警报,启动应急反应。预警必须建立一套指标体系,通过综合运用指标体系的方法对某一传染病的情况进行分析和评价,确认发生危机的可能性和严重程度,决定是否发出危机报警,并提出必要的措施以寻求最低损失。确立一套灵敏、有效的预警指标体系是预警系统建设成功的前提和基础。 本文首先探讨传染病预警指标体系的建立,确定适合早期预警的数据源,为发展和完善我国传染病预警监测网络提供依据。其次以预警指标体系中,最常见、目前可获得性最高的法定传染病报告数据为基础开展新预测模型的研究,比较不同模型的预测效果,建立适合传染病发病率预测的新数学模型,以期为疾病预测工作提供新的技术手段。 第一篇传染病预警指标体系的研究 目的:构建适合我国国情的传染病应急预警指标体系,提出建设和保障该指标体系有效运行的建议,为我国传染病预警系统的建设提供思路和参考。 研究内容:(1)通过文献学习和评阅,了解国外预警系统的建设和预警指标的组成情况;(2)结合文献学习和现场调查,个人深入访谈和小组访谈等形式,对我国传染病预警现状进行分析;(3)提出我国传染病预警指标体系框架。通过组织两次专家咨询会议、两轮德尔菲法咨询、以及开展小组讨论等方法,确定我国传染病疫情预警指标体系的组成;(4)提出建设和保障预警指标体系有效运行的建议。 研究方法:采用文献评阅、现有资料整理分析、现场调查、半结构化访谈/个人深入访谈等方法构建指标体系框架,使用德尔菲法与专家会议法相结合构建指标体系的组成,使用小组讨论和个别专家咨询法对指标体系进一步修正和完善。 主要研究结果:(1)指标体系的框架:结合传染病疫情发生、发展的不同时间阶段性特点和预警理论,提出传染病疫情预警指标应包括3大类:暴发或流行前期指标、非典型症状期指标和典型症状期指标;(2)指标体系的设置:通过文献学习构建109项备选指标,根据预警指标的设置原则和结合专家咨询会议进行讨论、咨询,筛选89项指标形成指标体系雏形;(3)德尔菲法咨询专家构成:主要来自传染病防制、流行病学教学科研、突发公共卫生事件应急处理、卫生行政管理、健康教育等领域。其中89%的专家具有副高以上职称,92%的专家专业年限在10年以上;(4)指标筛选结果:两轮德尔菲法咨询专家的积极系数分别为78%和100%,在咨询中有70%的专家对指标体系提出了书面的改进建议,说明专家对本研究比较支持和关心;专家对指标熟悉程度均在0.7以上,权威系数在0.8以上,说明专家咨询所得的结果具有权威性;两轮咨询后的专家意见协调系数为0.782 (P0.05),说明专家意见协调性好;最终的指标体系共包括三大类25项指标,其中权重系数较高的指标均为目前疫情监测、预警工作中较为重视、应用较多的指标;(5)不同级别机构对各个指标的获得难易程度不一,在指标体系的应用中存在差异。 主要结论:(1)已建立的预警指标体系共包括3大类25项指标,可作为传染病预测预警的基本指标;(2)指标体系的构建结合了传染病发生、发展过程中的不同特点和预警理论,具有一定的理论基础;(3)预警病例的出现、传染性疾病病例/疑似病例报告数/死亡数、其它地区发生特定疫情、人群疫苗接种率、发生重大的灾害/灾难这5项指标在预警指标体系中相对重要性排列居前五位,与实际情况相符;(4)目前建立的预警指标体系是一个总体的、基本指标体系。具体应用到特定疾病时存在着总体和个别的关系,需根据具体疾病和地区的特点进行指标的取舍和修订。 建议:建设预警指标体系并保障其有效运行,有以下建议(1)完善现有的疾病监测系统;(2)加强症状监测的试点研究,建立和发展症状监测系统;(3)加大对基层卫生机构建设的投入;(4)与相关部门共建信息交流平台;(5)健全相关的政策,法律法规建设;(6)开发、建设数据实时采集、传递和存储系统;(7)提高数据整合、分析的技术水平;(8)加强多学科领域专家的协力合作;(9)与他国积极开展相关领域的合作,与国际接轨;(10)应用和完善预警指标体系需要分阶段、分步骤的完成。 第二篇三种传染病预测模型的研究 目的:由于传染病的月发病率数据呈现出线性和非线性的特征,而既往预测多以传统线性模型为主。本篇拟采用传统的线性ARIMA模型,非线性的神经网络径向基函数(RBF)模型和采取串联的方法,将线性和非线性模型进行组合,建立组合模型对不同传染病发病率开展预测,比较不同模型的预测效果,探讨适合传染病发病率预测的新数学模型。 研究资料和内容:以宜昌市1997-2006年法定传染病报告数据为对象,采用ARIMA模型,RBF神经网络模型和ARIMA-GRNN组合模型分别对宜昌市的甲乙类传染病合计报告发病率,肺结核报告发病率和细菌性痢疾报告发病率开展预测分析。通过比较不同模型的拟和效果和预测效果对模型进行评估。 研究方法:应用EXCEL软件进行一般统计描述;SPSS 12.0和SAS 8.1实现ARIMA模型的参数估计、模型拟合及其检验;应用Matlab7.1的神经网络工具箱开展RBF和GRNN神经网络模型的分析和预测研究。 主要研究结果: (1)甲乙类传染病月报告发病率预测:以宜昌市1997-2005年的甲乙类传染病合计报告发病率数据建模,对2006年1-6月的发病率开展预测,以2006年1-6月的实际月报告发病率作为预测的参照值,以验证建模的可靠性。其中ARIMA模型表达式为:(1 ? B ) xt = 1 + 0.243 Bε4 t+ 0.281B6,拟和误差MSE=20.004,MAE=3.113,MAPE=0.172;预测误差MSE=19.637, MAE=3.553, MAPE=0.166。RBF神经网络模型的预测误差MSE=13.389, MAE=3.177, MAPE=0.127;ARIMA-GRNN组合模型的拟和误差MSE=2.304,MAE=0.943,MAPE=0.053;预测误差MSE=3.402,MAE=1.595,MAPE=0.068。可见组合模型的拟和误差明显小于ARIMA模型。预测准确性表现为组合模型的最好,其次为RBF网络模型,预测准确性最低的为ARIMA模型。 (2)肺结核月报告发病率预测:以宜昌市1997-2005年的肺结核报告发病率数据建模,对2006年1-6月的发病率开展预测。确定ARIMA模型的最优模型为ARIMA(1,1,1),表达式为(1 )( 1 - 0.889 B),模型拟和误差MSE=4.316,MAE=1.547,MAPE=0.227;预测误差MSE=9.748,MAE=2.661,MAPE=0.199。RBF神经网络模型的预测误差MSE=2.867, MAE=1.140, MAPE=0.091;ARIMA-GRNN组合模型的拟和误差MSE=0.535,MAE=0.472,MAPE=0.074;预测误差MSE=3.580,MAE=1.563,MAPE=0.124。可见组合模型的拟和误差明显小于ARIMA模型。预测准确性表现为RBF网络模型组合模型ARIMA模型。 (3)细菌性痢疾月报告发病率预测:以宜昌市2000-2005年的细菌性痢疾报告发病率数据建模,对2006年1-6月的发病率开展预测。经筛选,确定模型为SARIMA (0, 1, 1) (1, 1, 0)12,模型表达式如下: (1 + 0.389 B1 2 )(1 ? B )(1 ? B1 2) X t = (1 ? 0.822 B )εt,模型的拟和误差MSE=0.263,MAE=0.406,MAPE=0.185;预测误差MSE=0.088,MAE=0.286,MAPE=0.182。RBF神经网络模型的预测误差MSE=0.084, MAE=0.222, MAPE=0.136;ARIMA-GRNN组合模型的拟和误差MSE=0.051,MAE=0.177,MAPE=0.079;预测误差MSE=0.026,MAE=0.139,MAPE=0.083。可见组合模型的拟和误差明显小于SARIMA模型。预测准确性表现为组合模型RBF网络模型SARIMA模型。 主要结论:(1)基于历史发病序列的趋势外推法可用于传染病发病率预测;(2)RBF神经网络模型为非线性建模法,预测效果优于ARIMA模型;(3)组合模型兼有线性和非线性建模的优点,拟和效果和预测效果优于线性的ARIMA模型法;(4)神经网络方法不必建立复杂的数学模型,不需要了解模型的数学结构、输入和输出变量之间的关系,建模方法较传统数学模型更为简单;(5)应用时间序列进行趋势外延分析仅适用于短期预测。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 胡常全;徐祥文;刘丽;王新;;应用ARIMA模型对季度入院人次的预测[J];现代预防医学;2009年02期
2 刘刚;单芙香;;ARIMA模型及其在麻疹发病率预测中的应用[J];数理医药学杂志;2011年04期
3 许苹;秦婷;连斌;刑茂迎;罗旭;杨志平;;试论医疗风险预警体系构建[J];现代预防医学;2007年02期
4 宫尚宝;郭玉翠;;基于BP人工神经网络的社区医院选址决策[J];中国科技信息;2009年22期
5 钟初雷;;医院传染病预警系统的研究与应用[J];疾病监测;2007年06期
6 唐飞;刘学文;蔡日东;谢谦怀;邹伟洋;苏文进;甘露;;基层职业病防治机构职业病危害事件应急预警指标体系的构建[J];职业与健康;2009年14期
7 周晓农;;我国血吸虫病的监测与预警[J];中国血吸虫病防治杂志;2009年05期
8 魏新;郑越;;镇级医务人员职业安全健康的预警系统研究[J];科技管理研究;2010年06期
9 邓辉强;陈颖祥;肖军;李恩;;疾病预防控制机构食品安全监测预警系统的开发应用[J];中国公共卫生管理;2011年02期
10 殷瑾;张群;陆燕;;医院感染实时预警系统的实践与应用[J];中华医院感染学杂志;2011年12期
11 宋晓红;美丽克扎提;;建立新疆巴州地区夏季肠道传染病预警系统的构想[J];地方病通报;2006年04期
12 但秀娟;林济南;王玉霞;苑萍;王琳娜;王晓京;;军队医院医保患者押金预警系统的研发与应用[J];感染.炎症.修复;2008年02期
13 王焕强;张敏;李涛;;高危职业危害监测内涵及预警系统探讨[J];中国安全生产科学技术;2008年04期
14 黎健;陈荔丽;陈树珍;赵耐青;钱序;;应用ARIMA模型预测广西孕产妇死亡率的可行性研究[J];复旦学报(医学版);2008年06期
15 申卫华;;珠海市血液预警系统初步建立和应用[J];中国冶金工业医学杂志;2009年05期
16 舒晓;于金华;袁青;;早期预警系统在重症胆管炎患者中的应用及护理[J];齐鲁护理杂志;2010年04期
17 卢娟;杨春梅;宫占威;张红霞;;ARIMA模型应用于部队病毒性肝炎预测预警分析[J];中华疾病控制杂志;2011年02期
18 陈卫强,胡善联,周容;高等医学教育经济效益指标体系研究[J];医学教育;1992年08期
19 平卫伟,谭红专,杨土保,周价,李硕颀,刘爱忠;洪灾危害程度综合评价指标体系的探讨[J];现代预防医学;2003年04期
20 汤先钊;王洪亮;于文卿;;武警医院科室绩效评价指标体系初探[J];武警医学;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 姚莉;周明耀;丁煜诚;储有明;张小林;;南方平原地区河流生态环境预警系统研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第二分册[C];2005年
2 焦越平;;城市可持续发展环境预警系统的指标选取研究[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集(上卷)[C];2007年
3 尹豪;;可持续发展预警系统框架[A];2005中国可持续发展论坛——中国可持续发展研究会2005年学术年会论文集(上册)[C];2005年
4 吴炎;杜栋;;基于BP神经网络的江苏省农业可持续发展能力评价[A];决策科学与评价——中国系统工程学会决策科学专业委员会第八届学术年会论文集[C];2009年
5 韩正波;;银行个人信用评估方法研究综述[A];第三届全国软件测试会议与移动计算、栅格、智能化高级论坛论文集[C];2009年
6 李玉龙;黄志烨;;基于DEA方法的城市基础设施投资效率预警系统研究[A];第十二届中国管理科学学术年会论文集[C];2010年
7 唐玉召;胡宝清;;基于BP神经网络的区域资源环境可持续发展预警系统的研究[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
8 周申培;严新平;;信息融合技术在交通流量预测中的应用[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(下册)[C];2005年
9 童玮;魏海坤;;神经网络剪枝算法在上市公司ST预测中的应用[A];2005全国自动化新技术学术交流会论文集(三)[C];2005年
10 杨志;陈静;陈华;佟颖;叶浩;;建设武昌环境友好型社会存在的主要问题及建议[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第三卷)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 严薇荣;传染病预警指标体系及三种预测模型的研究[D];华中科技大学;2008年
2 赵铁珍;美国白蛾入侵对我国的危害分析与损失评估研究[D];北京林业大学;2005年
3 李丰生;生态旅游环境承载力研究[D];中南林学院;2005年
4 孙富行;水资源承载力分析与应用[D];河海大学;2006年
5 孔令曦;城市地下空间可持续发展评价模型及对策的研究[D];同济大学;2006年
6 冯鸿雁;财政支出绩效评价体系构建及其应用研究[D];天津大学;2004年
7 吕向东;我国农业综合生产能力研究[D];中国农业科学院;2006年
8 邱白莉;教育现代化指标体系比较研究[D];南京师范大学;2006年
9 崔海兴;退耕还林工程社会影响评价理论及实证研究[D];北京林业大学;2007年
10 吴江;基于价值管理的政府绩效评估体系研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 单慧;企业可持续发展预警系统研究[D];湖南师范大学;2007年
2 陈小璇;河北省应对欧盟反倾销预警系统研究[D];华北电力大学(河北);2006年
3 高勇军;企业营销风险预警系统研究[D];西安科技大学;2005年
4 安小会;循环经济系统评价指标体系及其预警系统的分析与设计[D];天津理工大学;2004年
5 郑建;物流外包风险预警系统研究[D];大连海事大学;2007年
6 陈萍;WTO框架下化工行业产业损害预警系统构建与评价[D];西南交通大学;2006年
7 白俊伟;重庆市南岸区社会保障预警系统初步研究[D];重庆大学;2008年
8 姚笑秋;论我国商业银行金融风险预警系统的构建[D];浙江工商大学;2007年
9 张芳;基于平衡计分卡的企业预警系统研究[D];广西大学;2008年
10 杨爱文;金融监管理论和外资银行监管[D];浙江大学;2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 盛家宝 周静文;我省初步建成防灾减灾预警系统[N];新华日报;2004年
2 徐善富武秀珍;分析预警系统定期发布预警[N];中国税务报;2007年
3 何欢;重庆市可持续发展及其预警系统初探[N];经理日报;2004年
4 李文洁;我市将建商标保护预警系统[N];东莞日报;2011年
5 记者  郭人宏;我市将建城市臭氧预警系统[N];泰州日报;2006年
6 贸文;欧盟非食品类消费品快速预警系统发布中国产品危险 通报78项[N];国际商报;2009年
7 涂露芳;桥梁防撞预警系统进入试运行[N];北京日报;2007年
8 陈琼 邹用昌 向德龙;湖南天气预警系统发挥重要作用[N];中国气象报;2003年
9 ;印度洋国家计划建设预警系统[N];计算机世界;2005年
10 梅振峰 高继友;预警系统管住支柱行业税收[N];中国税务报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978