時間分布模型在甲肝流行趨勢分析中的應用.pdf

1、目的:
　　對收集的甲肝患病率資料采用確定性分析、隨機性分析、確定性和隨機性混合性分析以及不依賴數(shù)據(jù)原始分布特征的四種時間分布模型進行擬合，分析和比較不同的時間分布模型對資料的擬合和預測效果，為甲肝的流行趨勢研究提供參考，為維護居民健康，制定防治策略及防范重點，合理分配衛(wèi)生資源等提供理論依據(jù)。
　　方法:
　　本研究從法定傳染病報告系統(tǒng)收集整理2006年1月-2014年12月浙江省甲型病毒性肝炎染病報告卡，按月對甲肝報

2、告病例數(shù)進行匯總，從浙江省疾病預防控制中心收集浙江省2006年-2014年的常住人口數(shù)據(jù)并計算甲肝按月統(tǒng)計的發(fā)病率;采用序列圖對2006年1月-2014年12月的甲肝分布特征進行描述;采用自回歸求和滑動平均模型（Autoregressive Integrated Moving Average Model，ARIMA）、指數(shù)平滑法(Exponential smoothing method)、殘差自回歸模型(Auto-Regressive

3、Model)以及灰色模型（Grey Model，GM）分別對2006年1月-2013年12月和2006年1月-2011年12月甲肝按月發(fā)病率進行擬合，并采用R2，AIC，SBC等對模型擬合效果進行評價;采用本研究建立的模型對2014-2015年和2012-2015的甲肝按月發(fā)病率進行預測，采用均方誤差(Mean Square Error, MSE)、均方根誤差(Rooted MeanSquare Error, RMSE)和平均絕對百分比

4、誤差(Mean Absolute Percent Error, MAPE)對模型預測效果進行評價。資料整理采用Excel2013，模型擬合采用SAS9.2和SPSS20.0統(tǒng)計分析軟件，以P≤0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
　　結果:
　　對浙江省2006年1月-2013年12月的數(shù)據(jù)擬和ARIMA(2，1，1)(0，1，1)12NOINT，ARIMA(1，1，1)(0，1，1)12N0INT和ARIMA(0，1，1)(0，1

5、，1)12NOINT模型，模型參數(shù)均通過檢驗，殘差序列均為白噪聲序列，按照參數(shù)個數(shù)越少模型最優(yōu)，AIC和SBC越小模型越優(yōu)的判斷標準，最終確定ARIMA(1，1，1)(0，1，1)NOINT模型為擬合效果最優(yōu)的ARIMA模型;采用阻尼趨勢、簡單季節(jié)性、Winters加法和Winters乘法模型對2006年1月-2013年12月甲肝按月發(fā)病率進行擬合，Winters乘法模型的R2達到0.92，且平均絕對百分比誤差，均方誤差，均方根誤差和B

6、IC均為四個模型中最小，Winters乘法是擬合效果最優(yōu)的指數(shù)平滑法;殘差自回歸模型的總R方為0.86，擬合效果優(yōu)于確定性回歸模型，Durbin-Watson統(tǒng)計量為1.94，接近2，模型殘差序列不相關，殘差自回歸模型擬合情況良好，對甲肝總體流行趨勢以及季節(jié)性波動狀況的擬合均有較好的表現(xiàn);對2006年1月-2013年12月數(shù)據(jù)擬合GM(1，1)模型，模型后驗差比值C=0.4902，小誤差概率P=0.8316，模型的精度為合格，可以使用模

7、型進行外推預測。
　　對2006年1月-2011年12月的數(shù)據(jù)擬和ARIMA((1，12)，1，(1，12))NOINT，ARIMA((1，12)，1，1)NOINT和ARIMA((12)，1，1)NOINT模型，模型殘差序列均為白噪聲序列，按照參數(shù)個數(shù)越少模型最優(yōu)，AIC和SBC越小模型越優(yōu)的判斷標準，最終確定ARIMA((12)，1，1)NOINT模型為擬合效果最優(yōu)的ARIMA模型;采用阻尼趨勢、簡單季節(jié)性、Winters加法

8、和Winters乘法模型對2006年1月-2011年12月甲肝按月發(fā)病率進行擬合，Winters乘法模型的R2達到0.91，且平均絕對百分比誤差，均方誤差，均方根誤差和BIC均為四個模型中最小，Winters乘法是擬合效果最優(yōu)的指數(shù)平滑法;殘差自回歸模型的總R2為0.89，擬合效果明顯優(yōu)于確定性回歸模型，Durbin-Watson統(tǒng)計量為2.03，接近2，模型殘差序列不相關，殘差自回歸模型擬合情況良好，對甲肝總體流行趨勢以及季節(jié)性波動狀

9、況的擬合均有較好的表現(xiàn);對2006年1月-2011年12月數(shù)據(jù)擬合GM(1，1)模型，模型后驗差比值C=0.5594，小誤差概率P=0.7887，模型的精度為基本合格。
　　采用2006-2013年建立的ARIMA(1，1，1)(0，1，1)12NOINT模型，Winters乘法指數(shù)平滑法，殘差自回歸模型和GM(1，1)模型對2014-2015年甲肝按月發(fā)病率進行預測并與2014年的實際值進行比較分析;同時采用使用2006-201

10、1年發(fā)病率建立的ARIMA((12)，1，1)NOINT模型，Winters乘法指數(shù)平滑法，殘差自回歸模型和GM(1，1)模型對2014-2015年甲肝按月發(fā)病率進行預測并與2012-2014年的實際值進行比較分析，短期模型的各項誤差評價指標均小于長期模型，短期模型中Winters乘法指數(shù)平滑法的MSE=0.0003，MAPE=18.2777，RMSE=0.0181，三項指標均是四個模型中最小的，是最適合甲肝發(fā)病率研究的預測模型。