傳染病預(yù)測的意義

傳染病預(yù)測的意義

根據(jù)發(fā)病率的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律和相關(guān)因素，預(yù)測疫情流行趨勢，對提高預(yù)防和控制傳染病的預(yù)見性、主觀性、提高效率和利益起到重要作用。隨著計(jì)算機(jī)的逐步推廣應(yīng)用以及預(yù)測理論的迅速發(fā)展與完善,已有多種預(yù)測方法在傳染病的預(yù)防與控制中得到了實(shí)際應(yīng)用,成為傳染病預(yù)防與控制的一項(xiàng)有效手段。本文就各種傳染病預(yù)測預(yù)警方法在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀作一綜述。1傳染病預(yù)測預(yù)警方法盡管我國傳染病防治工作在過去的幾十年已取得很大的成績,但由于近年不斷出現(xiàn)的新發(fā)傳染病和舊的傳染病死灰復(fù)燃以及全球化流行、蔓延的趨勢,預(yù)示著傳染病防治在今后相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)仍是疾病預(yù)防控制工作的重點(diǎn)。疫情預(yù)測預(yù)警是有效應(yīng)對傳染病重要的手段,且預(yù)測的病種均應(yīng)是能構(gòu)成重要衛(wèi)生問題的重點(diǎn)疾病。在實(shí)際工作中,對于傳染病的預(yù)測一般使用經(jīng)驗(yàn)預(yù)測的方法,通常存在準(zhǔn)確性和敏感性不高以及很難獲得較準(zhǔn)確的時(shí)間和空間的定位等問題,無法滿足當(dāng)今傳染病預(yù)防控制工作形勢的需要。傳染病預(yù)測預(yù)警方法無論是在理論上還是在實(shí)踐中均證明為指導(dǎo)制訂防治措施依據(jù)的一項(xiàng)有效的方法。通過建立統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)學(xué)模型的建立,探討傳染病發(fā)生、發(fā)展和流行的規(guī)律,一方面可根據(jù)預(yù)測的數(shù)據(jù),有的放矢地提出和采取預(yù)防控制措施,并通過跟蹤印證來評價(jià)預(yù)防措施的效果,能使預(yù)防控制工作更具針對性、預(yù)見性和主動(dòng)性,從而達(dá)到防止暴發(fā)或流行的目的;另一方面可將實(shí)時(shí)疫情信息與同期歷史資料比較,對于發(fā)病率超出所確定可信限范圍者作為異常來處理,以此發(fā)出暴發(fā)或流行的警示,從而實(shí)現(xiàn)疾病的早期預(yù)警。我國自80年代開始應(yīng)用傳染病預(yù)測預(yù)警方法,起步較晚,目前僅一些省份在一些重點(diǎn)傳染病預(yù)測上應(yīng)用過。目前由于用于預(yù)測的資料來源有限而影響傳染病流行的因素復(fù)雜多變,因此其研究方法及評價(jià)手段等還有待進(jìn)一步完善。2預(yù)測精度的確定傳染病預(yù)測方法種類繁多,一般按預(yù)測時(shí)期長短可分為短期預(yù)測(月、季、半年和1年)、中期預(yù)測(1~3年)及長期預(yù)測(>3年);按預(yù)測方法可以分為定性預(yù)測和定量預(yù)測。一般來說,短期預(yù)測為控制流行或暴發(fā)服務(wù),而長期預(yù)測則為制訂長期的預(yù)防控制策略服務(wù),預(yù)測時(shí)期越短,預(yù)測精度越高。定量預(yù)測則比定性預(yù)測的預(yù)測精度高?？砂凑詹煌念A(yù)測目的使用不同的預(yù)測方法,制訂不同的預(yù)測計(jì)劃。3.1有關(guān)因素的分析定性預(yù)測是通過對當(dāng)?shù)貍魅静“l(fā)生、發(fā)展規(guī)律及其有關(guān)因素的分析,判斷該病即將流行的趨勢和強(qiáng)度。其中流行控制圖法、比數(shù)圖法及利用“Z-D”現(xiàn)象進(jìn)行傳染病預(yù)測預(yù)警的方法在我國應(yīng)用較多。3.1.1傳染病預(yù)警模型流行控制圖法最早由美國Shewhart于1924年首創(chuàng),對于具有季節(jié)性流行或周期性流行規(guī)律的傳染病效果較好,而且簡單易行。法國的Hanslik曾在1998年世界杯足球賽上應(yīng)用過。楊維中等以湖南省、遼寧省等省份共366個(gè)縣1997~2002年7種傳染病月報(bào)數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫,建立預(yù)警模型,并綜合平衡靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、預(yù)測功效以及預(yù)測疾病的特點(diǎn)后,優(yōu)選出7種傳染病的合適預(yù)警界值,預(yù)警疾病的靈敏度和特異度在90%以上。曹明華等利用楊維中等的方法,以安徽省62個(gè)縣和43個(gè)區(qū)的2000~2005年細(xì)菌性痢疾、其他感染性腹瀉和腹瀉癥候群每年5~10月的腹瀉病門診監(jiān)測周報(bào)的就診和發(fā)病人數(shù)數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫并建立模型,預(yù)警靈敏度和特異度均在94%以上。3.1.2正態(tài)分布的傳染病比數(shù)圖法通過比數(shù)(R)與其可信區(qū)間,來判斷某傳染病是否有流行征兆,適用于發(fā)病數(shù)呈正態(tài)分布的傳染病。美國早在80年代就將比數(shù)圖法應(yīng)用于國家傳染病監(jiān)測系統(tǒng),其后研究亦證實(shí)該方法在公共衛(wèi)生監(jiān)測中是一種可行的好方法。我國譚德斌運(yùn)用比數(shù)圖法,以1996~2000年東風(fēng)汽車公司病毒性肝炎發(fā)病數(shù),預(yù)測2001年的流行情況,與實(shí)際情況一致。3.1.3基于“z-d”現(xiàn)象分析傳染病傳播過程1997年,曾光和丁雁鵬等通過對全國29省17種法定報(bào)告?zhèn)魅静〉臍v史資料進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)某病流行年發(fā)病曲線波峰向右偏移時(shí),則下一流行年發(fā)病率將可能上升,且向右偏移程度越大,上升的概率越大,反之則下降,他們將傳染病的這種現(xiàn)象稱為“Zeng-Ding”即“Z-D”現(xiàn)象。傳染病季節(jié)發(fā)病曲線波峰的偏度在一定程度上綜合反映了眾多因素對流行過程的影響,利用“Z-D”現(xiàn)象分析傳染病疫情資料進(jìn)行預(yù)測研究,對指導(dǎo)制定傳染病控制措施有積極意義。張嵐利用“Z-D”現(xiàn)象,對南昌鐵路局管區(qū)1970~1999年細(xì)菌性痢疾、病毒性肝炎兩種疾病的時(shí)間序列資料進(jìn)行分析并作出了預(yù)測,結(jié)果顯示兩病回顧性預(yù)測符合率分別為66.67%和68.67%,三年外推性預(yù)測效果也較好。而程穎愷等也證實(shí)了麻疹、猩紅熱流行中存在“Z-D現(xiàn)象”。3.3傳染病預(yù)測模型定量預(yù)測是借助數(shù)學(xué)手段利用原始資料,建立恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型,預(yù)測未來傳染病的發(fā)病數(shù)和發(fā)病率。目前常用的是時(shí)間序列模型中的灰色動(dòng)態(tài)模型和Box-Jenkins模型及多因素模型中的小波模型。3.3.1建立灰色模型預(yù)測模型灰色動(dòng)態(tài)模型(greydynamicsmodel)簡稱灰色模型(GM),由我國學(xué)者鄧聚龍教授于1982年創(chuàng)立,目前該模型在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,也普遍用于多種傳染病的預(yù)測,已證實(shí)其適用性較強(qiáng)、建模的精度較高和預(yù)測性能好的優(yōu)點(diǎn)。胡偉紅利用長沙市1995~2005年的傳染病疫情資料進(jìn)行灰色擬合及動(dòng)態(tài)預(yù)測,生成預(yù)測模型,預(yù)測2006~2010年各類傳染病發(fā)病率,結(jié)果顯示建立的模型預(yù)測精度良好,外推預(yù)測各類傳染病符合流行規(guī)律。吳小清等采用灰色模型預(yù)測方法,對南京市1989~1997年流行性腦脊髓膜炎發(fā)病率進(jìn)行擬合,所得理論值與實(shí)際值曲線基本一致,并對1998年發(fā)病率進(jìn)行外推,預(yù)測效果良好。此外,灰色模型在傷寒、淋病、禽流感、麻風(fēng)病、血吸蟲病和瘧疾等的流行趨勢預(yù)測中,均顯示了良好的效果。3.3.2預(yù)測模型的建立簡稱B-J模型,是經(jīng)典的時(shí)間序列預(yù)測模型,也是精確度較高的短期預(yù)測模型之一。其中自回歸滑動(dòng)平均混合模型(autoregressiveintegratedmovingaverage,ARIMA)是最重要的時(shí)間序列分析預(yù)測模型,但計(jì)算較為復(fù)雜,對數(shù)據(jù)的要求較高。吳家兵等對東風(fēng)汽車公司1986~2002年法定傳染病逐月發(fā)病率進(jìn)行ARIMA模型建模擬合,用所得到的模型對2003年各月發(fā)病率進(jìn)行預(yù)測,預(yù)測值的動(dòng)態(tài)趨勢與實(shí)際情況基本一致。董選軍等對寧波市鎮(zhèn)海區(qū)1985~2005年的傷寒疫情資料進(jìn)行分析,構(gòu)建ARIMA時(shí)間序列模型預(yù)測2006年的傷寒發(fā)病率,預(yù)測效果一般,不如潘平濤構(gòu)建的灰色模型理想。3.3.3預(yù)測模型的選取及預(yù)測精度分析是多因素模型中的一種,是近年來應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域新發(fā)展起來的一個(gè)分支,已成為國際上公認(rèn)的時(shí)間-頻率分析的有效工具,它把小波分析方法引入了預(yù)測領(lǐng)域,在對離散的傳染病時(shí)間序列資料,尤其是季節(jié)性的傳染病時(shí)間序列資料的分析和應(yīng)用方面取得了較大突破。郭秀花等利用小波分析理論構(gòu)建黑河市和臨沂市1995~1998年48個(gè)月的出血熱腎病綜合征發(fā)病率季節(jié)性時(shí)間序列的預(yù)測模型,預(yù)測兩市1999年12個(gè)月的發(fā)病率,大部分預(yù)測結(jié)果均與實(shí)際發(fā)病率較為接近,認(rèn)為小波分析是處理季節(jié)性時(shí)間序列的一種較好的預(yù)測方法。吳學(xué)森等則以部分縣1990~2001年的出血熱腎病綜合征月發(fā)病率分別建立了季節(jié)性趨勢時(shí)間序列小波預(yù)測模型和ARIMA時(shí)間序列預(yù)測模型,以2002年月發(fā)病率作為預(yù)測的實(shí)際參照值,結(jié)果小波預(yù)測模型的預(yù)測精度為84.8%,而ARIMA預(yù)測模型的預(yù)測精度只有66.1%。目前應(yīng)用小波預(yù)測模型用于傳染病預(yù)測的報(bào)道尚少。3用于傳染病預(yù)測預(yù)警的資料收集及需注意的問題影響傳染病發(fā)展趨勢的因素除了與疾病本身流行的基本特征、在當(dāng)?shù)氐陌l(fā)病水平有關(guān)外,還與影響疾病發(fā)生的一些氣象因素如氣溫、地面溫度、降雨量、氣壓、濕度等密切相關(guān),因此用于傳染病預(yù)測預(yù)警的資料除了包括被動(dòng)監(jiān)測的疫情報(bào)告資料、主動(dòng)監(jiān)測的病例及外環(huán)境檢索的數(shù)據(jù)外,還應(yīng)包括影響疾病發(fā)生和流行的因素的如氣象等相關(guān)資料,這樣的預(yù)測結(jié)果會(huì)更為準(zhǔn)確和可信,但目前該方面的報(bào)道尚較少。由于大多數(shù)報(bào)道使用的資料來源于法定傳染病疫情報(bào)告系統(tǒng),其完整性和可信度各地差異較大,在一定程度上影響了預(yù)測的效果,因此在結(jié)果的解釋及利用上尚需審慎。由于影響傳染病流行的因素是復(fù)雜多樣的,因此,基于歷史資料所做出的對未來傳染病流行趨勢的預(yù)測,也必然有其局限性。為了保證預(yù)測預(yù)警的準(zhǔn)確性,在進(jìn)行傳染病預(yù)測時(shí),要注意以下問題:一是資料的完整性和準(zhǔn)確性。在資料收集過程中,應(yīng)根據(jù)預(yù)測傳染病的流行病學(xué)特征全面、準(zhǔn)確地收集發(fā)病數(shù)、人口數(shù)及影響傳染病發(fā)病的因素的資料,為選擇合理的預(yù)測方法及對預(yù)測結(jié)果的合理解釋奠定基礎(chǔ);二是合理選擇預(yù)測方法。為保證預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性,需根據(jù)所預(yù)測傳染病的預(yù)測目的、預(yù)測時(shí)期、流行病學(xué)特征和資料特點(diǎn)等因素合理選擇,如預(yù)測某種傳染病的發(fā)病率在未來是否會(huì)上升或下降,可選擇定性預(yù)測方法;如預(yù)測未來的流行趨勢,則選擇定量預(yù)測方法。在定量預(yù)測中,流行趨勢平穩(wěn)的可選擇ARIMA模型預(yù)測,流行趨勢不平穩(wěn)的可選擇灰色模型,季節(jié)性明顯的可選擇小波模型等。此外,ARIMA模型適用于短期預(yù)測,灰色模型和小波模型可作短、中期預(yù)測等;三是要及時(shí)開展預(yù)測效果的分析和評價(jià)工作,評價(jià)指標(biāo)主要有靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值及符合率等,以及時(shí)對預(yù)測效果差的模型進(jìn)行修正,在評價(jià)過程中要充分考慮預(yù)測方法本身的局限性,還可進(jìn)行預(yù)測效益的評價(jià)。4定量預(yù)測模型傳染病預(yù)測預(yù)警方法是指導(dǎo)制訂和采取傳染病預(yù)防控制方法的重要手段和依據(jù),對傳染病的預(yù)防與控制具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。近年隨著傳染病規(guī)律逐步得到認(rèn)識以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及應(yīng)用,以及傳染病的預(yù)測技術(shù)日臻完善,該方法得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。預(yù)測方法一般分為定性預(yù)測和定量預(yù)測,目前在我國應(yīng)用較多、效果較好的定性預(yù)測方法主要有流行控制圖法、比數(shù)圖法及利用“Z-D”現(xiàn)象,而在定量分析方法則主要有時(shí)間序列模型中的灰色動(dòng)態(tài)模型、Box-Jenkins模型和多因素模型中的小波模型等?？砂床煌念A(yù)測目的選擇不同的預(yù)測方法。一般來說,定量預(yù)測比定性預(yù)測的精度高;定性預(yù)測方法簡單易行,定量預(yù)測方法計(jì)算復(fù)雜、對資料要求高;短期預(yù)測比長期預(yù)測的精度高。如需判斷未來流行趨勢升高或下降或僅對未來疫情作出預(yù)警,則使用定性預(yù)測方法,如需精確地預(yù)測未來疫情的流行趨勢,則