首页 > 论文范文 > 医药卫生论文 > 公共卫生论文 > 流行病论文 > 移动平均法在手足口病监测预警中应用

移动平均法在手足口病监测预警中应用

2024-04-18 41 上传者：管理员

摘要：目的探讨移动平均法在手足口病监测预警中的应用，为早期防控手足口病提供理论依据。方法利用Excel 2016软件对2015—2019年秦皇岛市手足口病报告发病数进行逐周统计，建立以周为时间序列的拟合方程。采用平均数、标准差等统计方法计算变量值，并绘制秦皇岛市2020年手足口病预警控制图，对发病趋势进行预测预警。结果通过移动平均法制作预警控制图，得到基线、警戒线、行动线，并预测出2020年秦皇岛市手足口病高发时间在第23周至第37周，发病高峰在第29周。结论移动平均法可对传染病进行整体发病趋势预测预警，且操作简单，预测预警效果好，可以消除周期变动和随机波动的影响，是一种实用的传染病预测方法。疫情监测人员应在手足口病高发时段来临前做好健康宣教等工作，并根据每周手足口病病例的实际报告数，参考预警控制图及时做出做出相应的反应，减少主观判断。

关键词：
手足口病
时间序列
病例数
移动平均法
预测预警
加入收藏

自20世纪50年代手足口病被发现以来，该病已在全球各地多次暴发流行，成为危害儿童尤其是5岁以下婴幼儿身体健康的常见传染病，且传染性强、预防难度大[1,2,3,4]。手足口病是由肠道病毒引起的急性发热出疹性传染病，引发手足口病的肠道病毒有20多种，其中以柯萨奇病毒A16型和肠道病毒71型最为常见。患儿大多1周左右自愈，少数可引起心肌炎、肺水肿、无菌性脑膜脑炎等并发症，个别重症可导致死亡[5,6,7]。自2008年手足口病被纳入丙类传染病管理以来，秦皇岛市手足口病的发病形势严峻，多年位居法定传染病报告发病例数首位[8]。本文以周为单位统计发病例数，使用移动平均法对2020年秦皇岛市手足口病的发病情况进行预测预警，现报告如下。

1、对象与方法

1.1资料来源

在“中国疾病预防控制信息系统”传染病监测系统中，按现住址浏览，发病日期查询2015—2019年秦皇岛市手足口病确诊及临床诊断病例数。

1.2数据分析

运用Excel 2016对秦皇岛市2015—2019年手足口病报告发病数进行数据整理，用平均数、标准差等统计方法计算变量值。以周为时间序列拟合方程建立秦皇岛市2020年预测预警模型。

2、结果

2.1拟合回归方程

统计秦皇岛市2015—2019年手足口病周报告发病数据。为便于各年间统一比较，每年从1月1日起，每7d划定为1“周”。2016年为闰年，将2月29日归入其所在的第9周。将每年的12月31日归入最后1周。每年均为52周。以“周”为单位对秦皇岛市2015—2019年手足口病报告发病数做散点图。以累计周次为自变量，周报告发病数为因变量，拟合线性回归方程为Y=-0.067 4X+43.206。提示秦皇岛市2015—2019年手足口病发病呈明显的季节性分布特征，发病例数每年5月开始逐渐上升，7月达到最高峰，之后逐渐下降，且发病时间序列有下降趋势。见图1。

2.2计算残差

将实际病例数减去相应回归方程的拟合值，得到每周的残差值。为便于计算将2019年51周、52周的残差数据置于第1周前。见表1。

2.3计算残差的移动平均数、标准差

移动窗口可根据实际情况进行调整。本文移动窗口为同期数据及其前后2个时间的残差值，共5个残差值纳入移动窗口。每个残差的移动平均值共有5×5=25个残差值。如2015年第3周的移动平均值为2015—2019年1～5周共25个残差值的算术平均数。其余周次的移动平均值依次类推。同理可计算出残差的标准差，见表1。因数据较多省去了中间部分，X为移动平均数、S为标准差、C为残差、t为周次。

图1秦皇岛市2015—2019年手足口病累计周次发病散点图

2.4计算警戒值、行动值

将残差的移动平均数加上1倍的残差标准差，得到警戒值。将残差的移动平均数加上1.6/1.8/2.0倍残差的标准差，得到行动值。根据实际情况可调节行动值的灵敏性，本文行动线为残差的移动平均数加上1.6倍残差的标准差。见表1。

2.5计算2020年基线值、警戒值、行动值

将2020年拟合值加上残差的移动平均数得到2020年基线值；将2020年拟合值加上警戒值得到2020年警戒值；将2020年拟合值加上行动值得到2020年行动值。见表1。

表1秦皇岛市2015—2019年手足口病移动平均结果及2020年预警分析

2.6制作预警控制图

分别将计算所得的2020年基线值、警戒值、行动值作为控制图的3个数据系列绘制预警控制图。可见2020年秦皇岛市手足口病高发时间在第23周至第37周，发病高峰在第29周，见图2。

图2秦皇岛市2020年手足口病预警控制图

3、讨论

手足口病对患儿的不良影响较大，对重症患儿的危害更为突出，因此对于手足口病的防控重视程度一直较高[9,10]。手足口病具有传染性较强、传播途径复杂和传播范围广的特点[11,12]。不仅可经胃肠道、呼吸道、也可因接触患者口鼻分泌物、皮肤或粘膜疱疹液等造成传播，此外卫生条件、人口密集程度、气候等因素都会影响手足口病的发病，容易形成聚集性疫情[13,14]。秦皇岛市手足口病发病例数多年位于法定传染病报告的首位，疾病负担严重。目前手足口病尚无特效药物，及早对疾病进行预防控制仍是今后工作的重点。

对传染病进行监测、预警、预测是传染病防控体系的基础，也是传染病源头控制的关键[15,16,17,18]。传染病预警预测是根据传染病的发生、发展规律及有关因素，对传染病的发生、发展和流行趋势做出分析判断，以便有针对性地采取防控措施，控制其流行，减少其发病。当前旧传染病病复燃，新发传染病、突发公共卫生事件不断出现，更凸显了对传染病发病进行早期预测预警的重要性和必要性。移动平均法是一种常用的预测方法，最早应用于经济学领域，是一种简单平滑预测技术，可以反映长期趋势，且操作简单，用Excel软件就能实现。移动平均法的基本思想是根据时间序列资料、逐项推移，依次计算包含一定项数的时序平均值，考虑相邻数位的影响和变化，以反映数列的变化趋势[19]。因此，当时间序列的数值由于受周期变动和随机波动的影响，起伏较大、不易显示出事件的发展趋势时，使用移动平均法可以消除这些因素的影响，显示出疾病的发展方向与趋势[20]。预警预测依赖于传染病疫情基底数据，为掌握疾病稳定的发病趋势，最好收集该病预警年份前5年非流行期病例数和暴发例数。

本文对2015—2019年秦皇岛市手足口病发病例数进行逐周统计，应用移动平均法对2020年的发病趋势进行预测预警。结果显示，2020年秦皇岛市手足口病的高发时间在第23周至第37周，发病高峰在第29周。疫情监测人员应在手足口病高发时段来临前做好健康宣教等工作，并根据每周手足口病的实际报告病例数，参考预警控制图及时做出相应反应，以减少主观判断。当某周实际发病数高于历年警戒线时，提示疫情分析人员应对该疫情加以关注，并进一步调查分析，以确定传染病发病的异常情况；当发病例数高于行动线时，疫情分析人员核实疫情信息后，应立即采取应急反应和措施，为传染病控制赢得时间。但移动平均法主要依据某一时期及其相邻时期内时间序列数据的算术平均值数列进行计算，因此存在数据惯性问题，在疫情暴发早期监测数据逐步抬升过程中，可能存在滞后效应。

利益冲突无

参考文献:

[1]马杰,刘素红,王光俊.2014—2022年银川市法定传染病流行特征分析[J].宁夏医学杂志,2023,45(11):1001-1003,960.

[2]杨丹,胡伟,许必祥,等.2011—2021年武汉市新洲区阳逻街道手足口病流行特征分析[J].中国实用乡村医生杂志,2023,30(10):62-66,70.

[3]马婉婉,龚磊,肖永康,等.2015—2022年安徽省手足口病流行病学特征及病原谱变化[J].安徽医科大学学报,2023,58(10):1763-1768.

[4]宋育玲,史旭东,王晓,等.2010—2020年郑州市二七区20370例手足口病病例流行病学特征[J].现代疾病预防控制,2023,34(9):694-697.

[5]陈思秇,吴为,彭接文,等.广东省儿童手足口病发病影响因素病例对照研究[J].中国公共卫生,2022,38(1):15-19.

[6]王大利,张建琴,张凤华.儿童医院2012—2021年重症手足口病病原体变迁及临床特征研究[J].中国医药,2023,18(8):1220-1224.

[7]唐福银,辛文强,王金锁,等.2010—2021年固原市手足口病流行病学特征分析[J].宁夏医学杂志,2023,45(6):552-554.

[8]陶旭,史明坤,罗永松,等.2009—2019年秦皇岛市手足口病监测分析[J].医学动物防制,2022,38(2):156-159.

[9]卞学丽,刘冬,孙付胜.2010—2021年菏泽市重症手足口病患儿感染肠道病毒71型流行特征分析[J].社区医学杂志,2023,21(20):1043-1046.

[10]陈娟,梁颖,程唯佳,等.2008—2021年湖北省手足口病病原学及流行病学分析[J].武汉大学学报(医学版),2023,44(12):1516-1523.

[11]包丽娟,许富民,梁兴业.国内手足口病流行病学特征及疫苗研究进展[J].微生物学免疫学进展,2020,48(6):82-86.

[12]刘重程,李飒,金莹莹,等.2018—2021年北京市昌平区手足口病聚集性疫情特征分析[J].国际病毒学杂志,2023,30(5):384-387.

[13]武晶,冯悦,杨霄星,等.2015—2019年北京市丰台区手足口病聚集性疫情流行病学及病原特征分析[J].医学动物防制,2022,38(3):294-298.

[14]陆华湘,覃健,张志勇,等.马尔科夫链模型在手足口病环境流行病学中的应用前景[J].应用预防医学,2021,27(1):89-92.

[15]侯攀锋,何文英.传染病监测预警现状研究.[J].医学信息,2021,34(18):36-38.

[16]沈世敬,崔晓鸣,曹务春.传染病预测模型的应用及研究进展[J].中华医院感染学杂志,2023,33(16):2550-2554.

[17]鲁芳芳,胡池,徐承中,等.区域多点触发传染病预警机制的建立与应用[J].中国卫生信息管理杂志,2022,19(6):798-803.

[18]梅琳,张弢,胡弘,等.基于医疗机构的突发呼吸道传染病症状监测预警机制研究[J].中国医院管理,2022,42(2):54-56,68.

[19]曹霞,吴汶禧,李龙,等.2017—2020年南川区外环境禽流感监测结果及预测分析[J].现代医药卫生,2021,37(2):215-218.

[20]刘涛.基于ARIMA模型对广州市5岁以下儿童死亡率的预测研究[J].中国医院统计,2020,27(3):259-261.

基金资助:河北省省级重大医学科研课题——手足口病流行的影响因素与干预措施研究(zd2013068);河北省医学科学研究课题——应用EV-A71疫苗前后河北省手足口病流行特征研究(20231181);秦皇岛市级科学技术研究与发展计划——重大突发公共卫生事件风险评估模型研究(202003B027);

文章来源:陶旭,刘莹莹,杨健,等.移动平均法在手足口病监测预警中的应用[J].医学动物防制,2024,40(06):588-590+595.