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中国痢疾发病率的时空分析及短期预测

张孟媛 吕媛 刘桃成 易尚辉 查文婷

张孟媛, 吕媛, 刘桃成, 易尚辉, 查文婷. 中国痢疾发病率的时空分析及短期预测[J]. 中华疾病控制杂志, 2019, 23(8): 904-910. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2019.08.005
引用本文: 张孟媛, 吕媛, 刘桃成, 易尚辉, 查文婷. 中国痢疾发病率的时空分析及短期预测[J]. 中华疾病控制杂志, 2019, 23(8): 904-910. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2019.08.005
ZHANG Meng-yuan, LV Yuan, LIU Tao-cheng, YI Shang-hui, ZHA Wen-ting. Spatio-temporal analysis and short-term prediction of the incidence of dysentery in China[J]. CHINESE JOURNAL OF DISEASE CONTROL & PREVENTION, 2019, 23(8): 904-910. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2019.08.005
Citation: ZHANG Meng-yuan, LV Yuan, LIU Tao-cheng, YI Shang-hui, ZHA Wen-ting. Spatio-temporal analysis and short-term prediction of the incidence of dysentery in China[J]. CHINESE JOURNAL OF DISEASE CONTROL & PREVENTION, 2019, 23(8): 904-910. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2019.08.005

中国痢疾发病率的时空分析及短期预测

doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2019.08.005
基金项目: 

湖南省教育厅 XiangJiaotong [2017]452

湖南省教育厅 XiangJiaotong [2017]451

详细信息
    通讯作者:

    查文婷. E-mail: 1509946865@qq.com

  • 中图分类号: R155.3

Spatio-temporal analysis and short-term prediction of the incidence of dysentery in China

Funds: 

Hunan education department XiangJiaotong [2017]452

Hunan education department XiangJiaotong [2017]451

More Information
  • 摘要:   目的  分析我国大陆31个省、市、自治区2004-2016年间痢疾发病率的时空相关性,预测全国痢疾短期发病率的效果。  方法  获取我国2004-2016年痢疾发病率资料。使用Arcgis10.5和Geoda软件(2018稳定版)制作可视化发病率分级地图并分析空间相关性,使用自回归移动平均(auto-regressive integrated moving average,ARIMA)模型预测2017年全国痢疾发病率并评价模型效果。  结果  我国2004-2016年痢疾发病率逐年降低,西部地区痢疾发病率普遍高于东部地区,但北京、天津发病率依然较高。发病率基本不存在全局相关,但存在局部聚集。青海由高高聚集转为低高聚集,内蒙古和山西由无局部聚集转为低高聚集,陕西长期呈高高聚集,东南沿海地区长期处于低低聚集。预测全国痢疾月发病率的模型为ARIMA(1,0,0)(2,1,1)12模型,实际发病率均落在预测区间内。  结论  2004-2016年痢疾发病率在空间上没有明显的移动性但有聚集性,北京、天津、陕西及西部地区发病情况依然严峻。使用ARIMA模型可以很好的预测短期痢疾月发病率,应根据发病趋势和聚集情况以及短期预测结果综合制定防控措施。
  • 图  1  2004-2016年全国痢疾发病率时间分布图

    Figure  1.  Time distribution of dysentery incidence in china from 2004 to 2016

    图  2  2004-2016年全国痢疾发病率分级地图(/10万)

    Figure  2.  The incidence of dysentery from 2004 to 2016 in China (/100 000)

    图  3  2004-2016年全国痢疾发病率空间局部相关(LISA)

    Figure  3.  Local spatial autocorrelation ofdysentery incidence from 2004 to 2016 in China(LISA)

    图  4  2004-2016年部分省份与全国痢疾年发病时间分布图

    Figure  4.  Time distribution of dysentery incidence in china from 2004 to 2016

    图  5  2004年1月-2016年12月全国痢疾发病率时间序列图

    Figure  5.  Time series plots of monthly dysentery incidence from January 2004 to December 2016

    图  6  2017年1-12月全国痢疾发病率预测曲线

    Figure  6.  Prediction of dysentery incidence from January to December in 2017

    表  1  2004-2016年全局空间自相关分析结果

    Table  1.   Global spatial autocorrelation of dysentery incidence from 2004 to 2016

    年份 Moran’s I Z P
    2004 0.008 1.377 0.077
    2005 0.014 0.651 0.203
    2006 0.015 0.628 0.208
    2007 0.023 0.783 0.162
    2008 0.013 0.575 0.221
    2009 0.056 1.141 0.105
    2010 0.002 0.545 0.238
    2011 0.087 1.643 0.045
    2012 0.101 1.715 0.044
    2013 0.079 1.356 0.066
    2014 0.083 1.483 0.068
    2015 0.047 0.992 0.128
    2016 0.034 0.859 0.167
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    表  2  ARIMA模型参数估计

    Table  2.   The estimation of ARIMA model parameters

    参数 估计值 Sx t P
    非季节参数
      AR(1) 0.659 0.065 10.138 <0.001
    季节性参数
      SAR(1) -0.934 0.345 -2.707 0.007
      SAR(2) -0.363 0.126 -2.881 0.004
      SMA(1) 0.537 0.263 2.041 0.042
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    表  3  ARIMA模型拟合结果

    Table  3.   ARIMA model fitting results

    模型 统计量 Box-Ljung
    BIC AIC χ2 P
    ARIMA (1, 0, 0) (2, 1, 1)12 -329.70 -347.52 0.60 0.438
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    表  4  2017年痢疾实际发病率与预测值比较(/10万)

    Table  4.   Comparison of observations and predicted values of dysentery in 2017 (/100 000)

    月份(月) 实际值 预测值 预测区间 绝对误差 相对误差(%)
    1 0.371 01 0.364 5 [0.314 8, 0.422 2] 0.006 5 1.75
    2 0.378 03 0.353 6 [0.289 7, 0.431 4] 0.024 4 6.46
    3 0.425 54 0.445 7 [0.352 7, 0.563 3] 0.020 2 4.74
    4 0.518 84 0.563 4 [0.434 6, 0.730 5] 0.044 6 8.59
    5 0.793 73 0.853 1 [0.645 2, 1.128 0] 0.059 4 7.48
    6 1.024 73 1.065 5 [0.793 4, 1.430 9] 0.040 8 3.98
    7 1.180 00 1.201 9 [0.884 0, 1.634 3] 0.021 9 1.86
    8 1.107 54 1.215 2 [0.884 9, 1.668 9] 0.107 7 9.72
    9 0.801 18 0.990 4 [0.715 3, 1.371 2] 0.189 2 23.62
    10 0.617 41 0.768 4 [0.551 3, 1.071 1] 0.150 9 24.46
    11 0.441 81 0.484 6 [0.345 8, 0.679 1] 0.042 8 9.69
    12 0.358 28 0.420 2 [0.298 5, 0.591 6] 0.061 9 17.28
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-03-18
  • 修回日期:  2019-06-17
  • 刊出日期:  2019-08-10

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