福州地區(qū)細菌性痢疾流行趨勢及氣象要素對其影響的神經網絡模型研究.pdf

1、目的: 掌握福州地區(qū)細菌性痢疾流行趨勢和氣象要素對細菌性痢疾流行的影響規(guī)律，建立細菌性痢疾BP人工神經網絡預測模型，為制定預防控制措施提供科學依據。 方法: 收集1987～2006年福州地區(qū)人口學資料、細菌性痢疾發(fā)病資料、氣象資料和社會經濟資料等，根據各行政區(qū)的地理位置、社會經濟條件等因素將其分為城區(qū)、平原、山區(qū)、沿海四個區(qū)域。描述分析福州地區(qū)及所劃分的四個區(qū)域20年間細菌性痢疾的流行趨勢及氣象特征。在控制經濟因

2、素后，分別對5個區(qū)域的氣象要素和細菌性痢疾月發(fā)病率進行偏相關分析。用Matlab7.2軟件包中的神經網絡工具箱，以各區(qū)域1987～2006年的月人均消費支出和月氣象要素作為輸入因子，以細菌性痢疾月發(fā)病率為輸出因子，分別建立5個區(qū)域的BP神經網絡模型，并以2007年的資料驗證其預測成功率。 結果: 1.流行病學分析(1)福州地區(qū)20年累計常住總人口數為113725105，共報告細菌性痢疾15378例，年均發(fā)病率為13.52

3、/10萬，在國內屬于低發(fā)地區(qū)，1987年發(fā)病率最高，為28.86/10萬，2001年發(fā)病率最低，為6.31/10萬。4個區(qū)域的發(fā)病率水平從高到低依次為：城區(qū)、平原地區(qū)、山區(qū)、沿海地區(qū)。(2)福州地區(qū)20年細菌性痢疾流行整體呈下降趨勢，大致分4個階段，且有5年為周期性波動的傾向：20世紀80年代后期到90年代初期發(fā)病率呈逐年下降，90年代初期到中期發(fā)病率逐年上升，90年代中期后又逐年下降，進入21世紀逐步趨于穩(wěn)定。4個區(qū)域流行趨勢大體和全

4、地區(qū)類似，各有特征。(3)各年齡組均有病例發(fā)生，以10歲以下年齡組發(fā)病率最高，男性比例高于女性。(4)當地的細菌性痢疾流行呈明顯的季節(jié)性，以8～9月份為流行高峰期，2月份最低。 2.氣象分析福州地區(qū)近20年平均氣溫為20.01±0.50℃，氣溫有逐年上升趨勢，年平均日照數為1618.38±132.11小時，平均濕度為77.70±2.08％，平均年降水量為1479.70±300.34毫米，平均氣壓為為1009.01±0.54百帕均

5、，均呈明顯的季節(jié)性特征。 各區(qū)域同期氣象要素的比較：(1)氣溫：城區(qū)最高，沿海地區(qū)最低，山區(qū)和平原地區(qū)和全區(qū)域平均水平接近；(2)降水量：城區(qū)最低，沿海地區(qū)和山區(qū)則高于平均水平，平原地區(qū)和平均水平接近；(3)相對濕度：城區(qū)最低，沿海地區(qū)最高，山區(qū)和平原地區(qū)和平均水平接近；(4)日照時數：4個區(qū)域基本接近；(5)氣壓：城區(qū)最低，沿海地區(qū)和平原地區(qū)高于平均水平，山區(qū)和平均水平接近。 3.偏相關分析在控制經濟因素后，各區(qū)域的月

6、平均氣溫、月日照時數均和菌痢的月發(fā)病率成正相關，其中氣溫的相關系數為0.442～0.668(P<0.01)，月日照時數的相關系數為0.360～0.510(P<0.01)；氣壓和細菌性痢疾的月發(fā)病率成負相關，相關系數為-0.606～-0.369(P<0.01)；沿海地區(qū)的月降水量和菌痢的月發(fā)病率相關無統(tǒng)計學差異(P>0.05)，其余地區(qū)成正相關，相關系數為0.170～0.267(P<0.01)：相對濕度僅在平原地區(qū)與菌痢的月發(fā)病率成正相關

7、(r=0.228，P<0.01)，其他區(qū)域相關無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。 4.BP神經網絡模型神經網絡經學習和訓練，訓練誤差下降并趨于穩(wěn)定，5個區(qū)域模型的回代相關系數均大于0.8，通過建立的神經網絡模型對2007年細菌性痢疾的發(fā)病率進行預測，5個區(qū)域模型的平均絕對誤差率為17.30％～18.19％，模型的預測成功率為83.33％～91.67％。 結論: 1.福州地區(qū)1987～2006年細菌性痢疾的流行呈明顯的