辽阳市艾滋病时间序列模型灰色预测研究

辽阳市卫生健康服务中心(111000)

魏 微

【提 要】 目的 运用GM(1,1)灰色模型预测辽阳市艾滋病发病趋势,掌握其流行特征,为该市制定防控措施提供科学依据。方法 根据辽阳市2011-2017年HIV/AIDS的检出报告数,采用GM(1，1)灰色模型进行统计学分析,预测2018年HIV/AIDS的报告数。结果 艾滋病GM(1，1)预测模型为.3e0.2(t-1)-164.3,,相对残差绝对值的均值是13.7%,模型的拟合程度较高。结论 GM(1，1)可较好地预测辽阳市艾滋病的发病趋势,为艾滋病的防治提供依据,具有一定的实用性和精确性。2018年艾滋病感染者的人数呈上升趋势,感染率仍处于较低水平,但防治艾滋病的形势依然十分严峻。

艾滋病的流行已成为严重的公共卫生和社会问题,不仅给个人、家庭造成直接伤害还严重影响国民经济发展和社会安定团结[1]。艾滋病在世界范围内的传播越来越迅猛,严重威胁着人类的健康和社会的发展[2]。近年来艾滋病疫情呈快速增长趋势,感染者逐年上升,感染群体也逐年扩大[3]。艾滋病疫情估计与预测是制定艾滋病防治措施及规划,评价预防效果的重要依据,加强对艾滋病发病趋势以及传播规律深入研究是有效遏制艾滋病传播的重要途径。本文使用时间序列分析法,对2011-2017年7年间的艾滋病检测报告数进行分析,预测2018年艾滋病流行趋势,为有效的防治艾滋病提供数据和信息支撑。

资料与方法

1.资料来源

辽阳市艾滋病确证实验室的所有HIV/AIDS确证病例,HIV/AIDS原始数据来源于全国艾滋病综合防治数据管理信息系统中网络直报数据。

2.方法

灰色模型GM(1，1),采用2011-2017年时间序列的数值对2018年的艾滋病的疫情进行分析和预测。

把一些无规律的数据进行分类、整理以及计算,然后把相关的数值变成规律性很强的数列,进而再建模的过程就称之为灰色模型的建模过程。GM(1，1)主要涉及以下几个建模环节。根据公式(1)以及公式(2),把所有数据进行累加进而得到y(t),然后在计算均值得到z(t)。把y(t)以及z(t)带入到公式(3)、公式(4)以及公式(5)当中。

(1)

Z(t)=1/2[y(t)+y(t-1)]t=2,3,…,n

(2)

(3)

(4)

(5)

把a,u的计算结果代入到灰色系统GM(1，1)模型中:

(6)

结 果

1.GM(1，1)预测模型

辽阳市2011-2017年HIV/AIDS检出报告数分别为19例、29例、39例、63例、83例、77例、94例。

利用公式(1)以及公式(2),把从2011年到2017年七年间的报告数据累加得到y(t),然后求得均值为z(t)。

利用式(3)～(5),把计算得到的数据代入到灰色模型GM(1，1)当中,最终就形成预测公式模型以及计算出相关的参数(见表1)。

表1 辽阳市艾滋病报告人数GM(1，1)模型及参数

2.精度校对

在对模型精度进行校队以及检验的过程中使用残差分析。最终得到从2011年到2017年7年间全市艾滋病报告数的预测值相对于残差绝对值的均值是13.7%,这进一步表明GM(1，1)模型达到了合格水平,可以用该模型进行预测。

3.实际应用预测

在灰色预测模型公式的基础上,对2011-2017年HIV/AIDS检出报告数求出相应累加估计值,估计原始数据的理论预测值,对2018年HIV/AIDS检出报告数作出预测(见表2)。

表2 辽阳市艾滋病报告人数实测值与预测值比较

*:相对残差=(实测值-预测值)/实测值×100%。

讨 论

艾滋病易感高危人群的特殊性,感染人群的隐匿性,社会歧视以及感染人群的健康意识普遍淡薄导致艾滋病病毒抗体检测率低,使得HIV/AIDS病例报告数不能真实反映HIV/AIDS疫情状况,进行HIV/AIDS疫情估计成为了解人群实际感染情况的重要手段。

预测是根据已知事件,通过科学分析法推测未知事件。准确的预测可以为制定政策、做出决策提供科学依据。GM(1.1)模型是灰色系统模型中应用最为广泛的模型。原始数据不需要服从典型的分布规律,可以考虑多种因素对研究对象的影响[4],拟合度高,预测效果好。目前该模型在社会、卫生、经济、生态、农业等领域得到广泛应用[5-7]。

本文对2011-2017年艾滋病报告人数建立的GM(1，1)模型精度为合格,预测的较为准确,具有一定的理论依据和临床意义,其预测结果在一定范围内较为准确和可靠。可以对全市艾滋病情的短期发展变化进行预测,为本市制定策略与措施提供参考依据。

通过详细的计算和预测可以看出,2018年艾滋病感染者的人数呈上升趋势,感染率仍处于较低水平,但防治艾滋病的形势依然十分严峻。从整体上来讲,艾滋病的防控是一项十分复杂的系统性工程。艾滋病防治工作的重点仍然在高危人群的监测、有效干预及已发病例的管理上,从源头阻止艾滋病在我市的蔓延。根据疫情结果针对艾滋病的患者以及高危感染人群,辽阳市卫生健康服务中心对其进行了不断的干预,开展自愿咨询检测,对新型毒品使用者以及防止HIV经性传播途径蔓延尤其是男男性接触者进行重点跟踪和干预,尽可能找出潜在的感染者,减低感染率。落实国家“四免一关怀”政策,避免艾滋病病毒在高危人群中的进一步传播,要提高监测的敏感性,收集更准确的基线资料,从而更客观地评估分析本地的艾滋病流行趋势。通过不断的宣传和指导,HIV/AIDS随访管理等一系列综合防控措施,加大防控力度,以有效遏制艾滋病疫情的蔓延趋势。

由于模型数据具有时效性,因此在实际应用中,应不断地把新信息样本添加到建模的时间序列中,以便提高预测的精度[8]。