扬州市禽流感风险评估模型的研究进展探析

郭志荣 徐步

摘 要 扬州水网分布密集而广泛，养殖以水禽鸭、鹅为主，同时扬州处在候鸟东部迁徙线上，境内的高邮湖、邵伯湖是候鸟的重要栖息地，也是候鸟和家禽的交汇点。因此，禽流感入侵扬州市的风险很大。基于此，针对扬州市特定的生态系统和养殖环境，通过文献分析和专家建议，确定了扬州市禽流感发生的风险因子，采用层次分析法建立扬州市高致病性禽流感传播风险评估模型，以期实现扬州市禽流感疫情发生风险的定量评估。

关键词 禽流感;风险评估模型;层次分析法;扬州

中图分类号：S858.3 文献标识码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.20.076

自2013年3月在我国首次发现人感染H7N9禽流感病例以来，禽流感成为国人闻之色变的疫情，给国人造成的心理恐慌不亚于2003年的SARS疫情。进入2017年，禽流感在我国高发势头更加明显，截止到2017年4月24日，已有22个省份报告H7N9病例511例，死亡188人，其中江苏省尤为突出，感染发病人数和死亡人数均居全国第一，感染发病人数达124人，其中35人死亡[1]。2018年，我国内地H5+H7流感疫情共有12起，其中上半年多是北方蛋鸡场发生H7N9疫情，而下半年多是南方家禽场发生H5N6疫情，全国共扑杀家禽20多万羽[2]。禽流感疫情导致人们心理恐慌，严重影响了社会生活的稳定。

近几年，扬州市发生了两次较大的禽流感疫情，发生地都在江都区的规模化家禽养殖场。2015年8月3日，江都区一养殖场出现H5N2亚型高致病性禽流感疫情，该养殖场饲养的鹅有23395只发病，其中死亡3106只。2018年11月22日，江都区一家禽养殖场发生H5N6亚型高致病性禽流感疫情，该养殖场存栏家禽11810羽，发病1200羽，死亡320羽。疫情发生后，江都区疾控防治中心严格按照疫情防治规范要求，对养殖场周边家禽进行了扑杀和无害化处理。2015年8月的疫情，扑杀或无害化处理养殖场及其周边鹅50 252只;2018年11月的疫情，共扑杀或无害化处理周边家禽31 329羽[3]。这两次疫情严重影响了扬州市家禽养殖业发展。

扬州市地处江苏省中间地带，是一个畜禽养殖、流通大市。2016年，扬州市家禽出栏4315万只，存栏1443万只，产值达100多亿元，而农业总产值478.8亿元，家禽占农业比重超过20%，同时，每年又有超过3000万只家禽通过流通领域进入或运离扬州市[4]。而且扬州市也是我国主要的羽绒加工基地，一旦感染禽流感疫情，后果不堪设想。

客观上，扬州市的水网分布密集而广泛，养殖又以水禽鸭、鹅为主;经过扬州市的高邮湖，连接江苏、安徽两省，水域总面积达700 km2，野生水鸟众多;扬州处在候鸟东部迁徙线上，境内的高邮湖、邵伯湖是候鸟的重要栖息地，也是候鸟和家禽的交汇点。综上所述，扬州市引起禽流感入侵的风险很大。

禽流感不但影响我国家禽业的发展，更事关公众的身体健康和生命安全，因此对禽流感的风险评估与应急控制的研究对完善现代农业产业体系、保障公众健康具有重要意义。考虑到扬州市独有的养殖环境和生态体系，应建立高致病性禽流感发生风险的定量评估模型，有效评估疫情发生的风险程度。

1 国内外研究现状

数学建模是传染病研究中的重要方法。數学建模就是针对传染病的传播特点，收集现有传染病发生的数据，在此基础之上提出数学模型，然后运用数学理论分析出影响传染病传播的关键因素，并借助计算机模拟技术揭示传染病传播的流行趋势，从而有效预防和控制传染病传播。

1760年，瑞士数学家Daniel Bernoulli[5]最早使用数学方法研究传染病天花的传播途径。1926年，Kemaek与Mekendriek[6]在分析了1665—1666年黑死病在伦敦的传播规律和1906年瘟疫在孟买的传播特点之后，构造了著名的SIR仓室模型，从此揭开了传染病数学建模研究的新篇章。近年来，对高致病性禽流感传播的数学建模研究成果屡见不鲜。2007年，Iwami等[7]建立SI-SIR模型，分析一类变异后可以在人与人、人与禽之间传播的禽流感病毒，利用灵敏度分析和数值模拟提出了有效的防控措施，即隔离染病家禽与人的接触，同时增加对染病禽类的检疫。2009年，S.C.Inyama[8]建立了一类人-禽流感传播的数学模型，计算了该模型无病平衡点的稳定性，提出了非常有助于控制和减少疾病传播的措施，即在禽流感爆发区域，地方政府应该杜绝家禽的转移，只要发现家禽感染禽流感就要尽快扑杀，同时合理的补偿养殖户的损失。2017年，Chen[9]建立了SEQS模型，通过对模型的研究提出建议，即禽流感疫情一旦发生，要立即对染病者进行隔离，同时加大检疫外来禽类的力度，必要时要停止外来禽类的输入和本地禽类的输出。

2013年以来，我国的禽流感疫情虽然整体可控，但由于禽流感病毒变异非常快，传播迅速，严重危害禽类养殖业，同时造成社会恐慌。因此，结合地域特点以及禽流感的染病机理，应建立相应的数学模型来研究其传播途径，以便于获得有效措施防控禽流感。

2 扬州市禽流感风控模型项目进展

2.1 调研情况

课题组从禽流感发生与传播研究现状、禽流感风险分析、禽流感影响研究、扬州市禽流感研究进展四个方面展开文献搜集，了解了研究的前沿情况。在查阅文献、分析文献之后，联系业内专家，结合扬州市的生态系统和养殖环境，设计了相应的调查问卷，先后在邵伯湖区、高邮马棚进行了为期1个月的实地调查与农户访谈，在野外随机采访了31户鸭农。

根据整理分析调查资料，初步得出扬州市禽流感的发生风险与候鸟、家禽、交通贸易及水稻田种植有一定关系。在此基础之上，课题组结合扬州市自然环境与经济社会特征，确定市禽流感发生风险因素。

2.2 实验情况

课题组联合江苏省家禽研究所的力量，通过利用简单随机的抽样方法，对扬州市2017年9月到2018年1月采集的3个规模养鸡场、30户左右的散养户，3个活禽市场、6个家禽屠宰点作为数据采集点的289份血清样品进行血清样本检测和病原学特征检测，同时利用统计学方法对规模养殖场禽流感的致病因子进行分析。

病原学检测结果表明，各监测场点主要以H9亚型禽流感病原为主，且每年10月至次年5月是病毒的活跃期。从不同区县检测结果来看，各区县均检测到了禽流感病毒，其中，江都区和高邮市为禽流感可能流行的主要区域。

3 构建扬州市禽流感风险评估模型的计划

针对扬州市特定的家禽养殖环境以及家禽交易、物流情况，本课题拟建立高致病性禽流感发生风险评估模型框架，以期实现评估禽流感疫情的发生风险。

3.1 禽流感风控模型的研究思路

依据科学原则，审慎确定风险因素，利用层次分析法（AHP），建立高致病性禽流感发生的风险评估模型[1]。

3.2 禽流感风控模型的构建

建立高致病性禽流感免疫预防风险评估模型主要运用层次分析法，其步骤有以下4点。1）建立评估体系。依据层次分析法的建模要求，把高致病性禽流感免疫预防控制作为目标层，风险因素作为准则层，子风险因素作为方案层，建立相应的层次结构评估指标体系。2）确定指标的单层权重。层次结构体系确定了上、下层指标元素间的隶属关系。对于同层各元素，以相邻上层有联系的元素为准，使用1～9比率标度法衡量相对重要程度，并分别进行两两比较，聘请8～10位长期从事禽畜病学的专家，运用评分办法判断其相对重要性或优劣程度，从而构造判断矩阵。对各层的因素进行对比分析，求解各因素的相对权重，其最大特征值对应的特征向量归一化后，即为该层次相应元素（对于上一层次某一元素）的权重，依此进行单层次评估研究。3）确定各指标的整体权重。每一指标的综合权重值为所属各层权重值之和，也表示该指标的整体性综合评估结果。4）建立评估模型。确定免疫预防风险等级，利用各指标的整体权重计算总体风险程度，建立高致病性禽流感免疫预防风险的定量评估模型。

4 结语

对扬州市禽流感风险评估与应急控制模型进行研究，能够有效根据当前养殖环境和免疫措施评判本区域高致病性禽流感发生风险，使扬州市的决策者能够评估价格快速制定出预防措施，减少财产损失，保护人身安全，使风险降至最低。

参考文献：

[1] 王琦梅，刘社兰，陈恩富.人感染H7N9禽流感流行病学研究进展[J].中华预防医学杂志，2017，51（2）：183-187.

[2] 搜狐新闻.农业农村部发布两起高致病性禽流感疫情 如何应对？[DB/OL].（2018-11-15）[2019-06-10].http：//m.sohu.com/a/277695280_649918.

[3] 中国新闻网.江苏扬州江都区发生家禽H5N6亚型高致病性禽流感疫情[DB/OL].（2018-11-23）[2019-06-10].http：//sports.chinanews.com/sh/2018/11-23/8683795.shtml.

[4] 扬州市统计局.2016年扬州市国民经济和社会发展统计公报[N/OL].扬州日报，（2017-03-15）_[2019-06-10].http：//tjj.yangzhou.gov.cn/yztjj/tjjtjgb/201703/050b1fc83dbf4737b0e83114ecb87371.shtml.

[5] D.Bernoulli. Essaidune nouvelle analyse de la mortalitecausee par la petite verole et desavantages de linoculation pour al prevenir， in Memoires de Mathematiques et de physique[J].Paris：Academic Royale des Sciences. 1760：1-45.

[6] Kermack WO， MeKendriek AG. A Contribution to the mathematical theory of epidemics[J].Proceedings of the Royal Society of London. Series A， Containing Papers of a Mathematical and Physical Chearacter（1905-1934）. 1926， 115（772）：700-721.

[7] Shigo Iwami， Yasuhiro Takeuchi， Xianning Liu. Avian-human in?uenza epidemic model[J].Mathematical Biosciences.2007（207）：1-25.

[8] S.C.Inyama. Mathematical for bird ?u disease transimission with no bird migration[J]. globaljournal of mathematical sciences. 2009， 8（2）：75-81.

[9] Yong-xue Chen. Global analysis of an SEQS avian in?uenza model[J].journal of Fujian Agriculture and Forestry University（Natural Science Edition）.2010， 39（2）：173-176.

（责任编辑：刘昀）