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22? 浙江预防医学2O07年第19卷第6期Zhejiang PreyMed,June 2007,v0Il9,No.6 

宁波市镇海区伤寒疫情ARIMA时间序列模型分析 

董选军 胡依红 

中图分类号:R516.3 文献标识码:B 文章编号:1007—0931(2007)06.0022-02 

时问序列分析是专门用于分析时间序列资料的统计模 

型。它考虑的不是变量间的因果关系,而是重点考察变量 

在时间方面的发展变化规律,并为之建立数学模型。时间 

序列分析法中又有指数平滑法、自回归线性模型、ARIMA 

模型和季节藤构。这四种方法各有其特点,比较常用的就 

是ARIMA模型,对于这种预测方法在疾病预防控制中有广 

泛的用途。 

ARIMA模型可分为:1、自回归模型(AR);2、滑动平 

均模型(MA);3、自回归滑动平均混合模型(ARIMA)。 

对象与方法 

伤寒疫情数据来自宁波市镇海区疾病预防控制中心的 

年报,人口数据采用镇海公安局的公布的平均年中人口数 

据。统计软件采用SPSS13.0进行分析统计。 

模型评价指标采用AIC准则(是Akaike信息准则)和 

SBC准则(Schwarz贝叶斯准则),二者越小模型越好…。 

结 果 

1分析前数据处理 由于1985~2005年宁波市镇海区伤 

寒疫情数据没有出现丢失现象,又考虑到伤寒疫情的发病 

跟该区的发病率有季节上的联系,因此考虑采用季节发病 

率进行时问序列分析。对该数据按季节进行建立时间变量。 

由于部分季节的发病率为0,故把所有的发病率均加0.05 

进行处理,使该数据能够满足ARIMA模型平稳性。 

2时闻序列的图形化观察一般有序列图、自相关图、互 

相关图和谱密度图。由于此次伤寒分析的数据为单个时间 

序列模型,所以一般只要看序列图和自相图即可。序列图, 

见图1。自相关图见图2、图3。 

运用ARIMA方法的前提条件是:作为预测对象的时间 

序列是一零均值的平稳随机序列。平稳随机序列的统计特 

性不随时问的推移而变化。对上述图进行初步观察分析, 

数据在中心线进行上下波动,说明该数据可以不需要经过 

差分等数据变换处理。 

3时间序列模型拟合根据多次的时间序列模型拟合分析 

发现,最佳的拟合为采用logl0数据转换的ARIMA(1,0, 

作者单位:浙江大学公共卫生学院,浙江 杭州 

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1985 1990 1995 2000 2005 

图1镇海区1985~2005年伤寒疫情序列图 

发病率l 

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图2 1985~2005年镇海区伤寒疫情季节ACF图 

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图3 1985~2005年镇海区伤寒疫情季节PACF图 

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浙江预防医学2007年第19卷第6期Zhejiang Prev Med,June 2007,Vol 19,No.6 

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0)*(1,0,0)模型的显示的是最佳AIC为139.410,BIC 

疫情发展拟合度欠佳,如1990年第二季度伤寒的实际发病 

为149.133,预测值与实际值情况见下图4。模拟预测2006 率为127.94/10万,但是实际拟合为3.76/10万,相差了 

年第一季度的伤寒发病率为6.14/10万,而实际伤寒发病率 33.03倍,误差比较大,从图形上看但是对1991—2003年间 

为2.25/10万,两者相比为2.73。 

的伤寒吻合率较高,能够较好的反映真实情况,但是当疫 

l40 

情有大的波动时,预测也发生了一定的偏差。 

l20 

l00 

在应用ARIMA模型中,对各种具体的ARIMA要进行多 

。。 

次核算,不能一次确定具体的模型。模型识别、参数估计、 

2 60 

40 

检验修正三个过程之间相互作用、相互影响,有时需要交 

20 

叉进行、反复实验,才能最终确定模型形式,这对应用 

0 

量量塞量星量至塞至至莹量室莹萋§蚕 §蚕§量 

ARIMA模型在传染病疫情中的预测带来了一定的困难。但 

年份 

是随着这些ARIMA模型不断地正确应用,相信,ARIMA数 

据模型将会不断的被广泛应用。 

图4 1985 2005年镇海区伤寒疫情实际发病率与拟合发病 

率图 

参考文献 

[1]D’Amico AV,Desjardin A,Chung A,et a1.Assessment of outcome 

讨论 

prediction models for patients witlI localized prostate carcinoma maned 

with radical prostatectomy or external beam radiation therapy[J]. 

国外对时间序列报道比较多,传染病预测方面也有所 

Cancer,1998,82:l887~1896. 

报道如Antunes JL[ 、Quenel P[ 、Ocana.Riola R[ 、Tong Sl5J 

[2]Antunes JL,Waldman EA.Tuberculosis in the twentieth century: 

等。但是在中国,时间序列模型中的ARIMA模型主要应用 

tlme.series mortality in Sao Paulo,Brazil,1900—97【J].Cad Saude 

于经济数据分析,如股票分析。对传染病的预测文献还较 

Publica,1999,15:463~476. 

少,相关报道有文进和赛晓勇等,在文进的中国道路交通 

[3]Quenel P,DabW.Influenza Aand B epidemic criteria based ontime- 

伤害的时间序列分析中指出,该模型较好的预测了中国道 

series analysis of healht Services Surveillnace data【J].Eur J 

路交通伤害的发生率,但在传染病疫情预测方面,中国还 

Epideniol,1998,14:275~285. 

未曾有人报道。 

[4]Ocana.Rida R.[Efficacy of time series analysis in healht plnaning for 

本文对宁波市镇海区1985—2005年的伤寒疫情资料进 

cancer in spain][J].Aten Primaria,2004,34:15~l9. 

行了分析,采用AIC和BIC标准进行检验,经过多次拟合 

[5]Tong S,Hu W.Climate variation and incidence Of Ross river virus in 

发现,ARIMA(1,0,0)*(1,0,0)的AIC和BIC比较 

Cairns,Australia:a time-esries analysis[J].Environ Healht 

小,比较符合该伤寒疫情数据,并且预测2006年第一季度 

Perspect,2001,109:1271~1273. 

(收稿151期:2oo6-o7.o4) 

的伤寒发病率为6.14/10万,但是现伤寒的实际发病率为 

2.25/10万,与实际相差还比较远,而且ARIMA模型对爆发 

(上接第2O页)考虑可能某些HIV初筛实验室还有些不完 

是不确定,WB法确认排除的2例均为国产ELISA法试剂S/ 

善的地方,如检测人员的相对不固定,还需要加强室内的 

CO值在1 6间,这也提示我们确实有很多因素可以造成 

质量控制等。 

HIV抗体初筛阳性而确认阴性,如血清标本要避免严重的 

我们知道,筛查实验和确认实验方法的特异性不同, 脂血和溶血,另外还存在一些生物性假阳性,患有自身免 

所以复检和确认结果也应该有差异。本筛查中心实验室复 

疫性疾病(如系统性红斑狼疮、风湿病等)、寄生虫病(如 

检后,上送的标本确认阳性率也是逐年提高,2005年的确 

疟疾等)的患者血清标本,ELISA法常常会出现HIV抗体 

认阳性率达到了80.5%,要高于其他的筛查中心实验 

假阳性。因此,必须确认实验才能下结论。 

室N,21。我们分析可能与我们近两年来选择的复捡试剂有 

关。作为筛查中心实验室,我们在选择复检试剂时,参考 

参考文献 

省疾控提供的艾滋病诊断试剂的某些信息。而文献中也有 

[1]黄泓艳,胡中旺,王海.HIV抗体可疑标本实验室检测结果分 

报道,提出新一代的ELISA试剂(进口)和PA试剂在几种 

析[J].安徽预防医学杂志,1005,11(4):227~228. 

筛查试剂中敏感性和特异性最高0】。另外在实验结果中, 

[2]王拥军,黄伯里,杨雪梅,等.6种HIV抗体检测试剂的评价 

我们也看到了复检一阳一阴的确认阳性率为O%l】。】,但仍 

[J].实用预防医学,2005,12(3):664~665. 

有2例是确认不确定,这也提示我们对这些一阳一阴的标 

[3]常宏伟,刘国生,张辉,等.艾滋病筛壹检测结果分析[J]. 

本不能掉以轻心,也需要及时将标本送确认实验室进行确 

临床和实验医学杂志,2006,5(6):709. 

认。而复检实验两阳的结果确认阳性率是95.0%,除1例 

(收稿日期:2006-09-82) 

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