ARIMA乘積季節(jié)模型在我國法定傳染病甲乙類發(fā)病率預(yù)測中的應(yīng)用.pdf

1、前言
　　 傳染病是致病性(微)生物在人與人、動物與人及動物與動物之間相互傳播的疾病,其發(fā)病既有流行性又有傳染性。不論急性還是慢性傳染病都給人類健康帶來極大災(zāi)難、給社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成很大的損失。盡管過去的幾十年中我國的傳染病防治工作已經(jīng)取得了很大的成績,但近年來新發(fā)傳染病不斷出現(xiàn),舊的傳染病有死灰復(fù)燃的跡象,傳染病的全球流行和蔓延趨勢,再次向我國的公共衛(wèi)生工作敲響了警鐘,同時也預(yù)示著傳染病防治工作在今后相當(dāng)長時間內(nèi)仍是我國衛(wèi)生防疫

2、工作的重點(diǎn)。掌握傳染病的發(fā)病規(guī)律,利用已有的監(jiān)測資料進(jìn)行分析,對可能發(fā)生流行的趨勢作出預(yù)測,為傳染病的防治工作提供可參考的數(shù)據(jù)資料,可以更好的控制傳染病的發(fā)生和流行。
　　 傳染病預(yù)測就是根據(jù)傳染病的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律及有關(guān)因素,用分析判斷和數(shù)學(xué)模型等方法對可能發(fā)生的傳染病的發(fā)生、發(fā)展和流行趨勢作出的預(yù)測。目前流行的分析預(yù)測方法包括回歸分析、灰色預(yù)測法、時間序列分析、馬爾科夫預(yù)測法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測法等。多數(shù)方法是將各種影響因素引入模型

3、進(jìn)行模擬預(yù)測,由于傳染病受氣候特點(diǎn),地區(qū)差異,經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),人們的生活習(xí)慣等各種復(fù)雜的干擾因素影響,而這些因素之間又有著錯綜復(fù)雜的關(guān)系,有時難以找到其主要的影響因素,或數(shù)據(jù)資料不易得到,因此很難用因果回歸分析方法來預(yù)測。而時間序列分析方法是根據(jù)變量自身的歷史資料,通過統(tǒng)計分析揭示觀察值隨時間變化的規(guī)律,將這種規(guī)律延伸到未來,推測其未來的發(fā)展趨勢,排除了各種復(fù)雜因素的影響,將時間引入模型作為自變量。
　　 時間序列分析以往多用于計量經(jīng)

4、濟(jì)學(xué)的分析研究中,近年來在傳染病的預(yù)測分析中也廣泛使用,對于傳染病的預(yù)測而言,它可以很好的控制發(fā)病的長期趨勢、季節(jié)性、周期性等因素的影響。本研究采用了時間序列分析方法中的經(jīng)典模型ARIMA模型對我國法定傳染病的發(fā)病率趨勢進(jìn)行擬合預(yù)測,并探討該模型進(jìn)行法定傳染病發(fā)病率預(yù)測的可行性,為制定相關(guān)的防治政策提供可參考的理論依據(jù)。
　　 材料和方法
　　 疫情資料來源于國家疾病監(jiān)測信息報告管理系統(tǒng)及中國疾病預(yù)防控制中心公共衛(wèi)生科學(xué)

5、數(shù)據(jù)中心,選取2004-2010年全國法定傳染病甲乙類傳染病疫情資料,相關(guān)人口資料來自中國人口與發(fā)展研究中心統(tǒng)計年鑒。
　　 將2004-2010年全國法定傳染病月發(fā)病率作為歷史序列,建立ARIMA乘積季節(jié)模型,對2004-2010年法定傳染病發(fā)病率進(jìn)行擬合,并進(jìn)行回代預(yù)測,組外預(yù)測2011、2012年法定傳染病發(fā)病率,以2011年的發(fā)病資料作為外推預(yù)測效果的考核樣本,先采用差分和季節(jié)差分方法對序列資料進(jìn)行平穩(wěn)化,然后進(jìn)行定階并

6、估計參數(shù),參數(shù)估計采用非線性最小二乘法,應(yīng)用殘差和赤池信息量準(zhǔn)則(AIC)和貝葉斯信息準(zhǔn)則(SBC)進(jìn)行評價,建立最優(yōu)ARIMA乘積季節(jié)模型,對2011、2012年法定傳染病發(fā)病率進(jìn)行預(yù)測。
　　 結(jié)果
　　 利用建立好的ARIMA乘積季節(jié)模型擬合2004-2010年法定傳染病的發(fā)病趨勢,結(jié)果顯示預(yù)測曲線與實(shí)際曲線較一致,均方根誤差3.38,平均絕對誤差2.04,平均絕對誤差百分比0.07,利用該模型預(yù)測2011的月發(fā)病

7、率,預(yù)測值與真實(shí)值比較,平均絕對誤差2.29,平均相對誤差0.09,總的來說擬合效果比較滿意。預(yù)測數(shù)據(jù)顯示2011年月發(fā)病率與2010年比較有小幅度上升,2012年預(yù)測值與2011年比較無明顯變化趨勢。
　　 結(jié)論
　　 ARIMA乘積季節(jié)模型可以較好的擬合和預(yù)測傳染病的發(fā)病趨勢,在法定報告?zhèn)魅静“l(fā)病率預(yù)測與監(jiān)測中有一定的實(shí)用價值。同時預(yù)測數(shù)據(jù)顯示2011年較2010年發(fā)病率小幅度上升,2012年發(fā)病率與2011年比較無