基于AHP模型分析陕西省新型冠状病毒肺炎的流行特征

郎丽丽，张喜红，康育慧，刘雁灵，宋少娟

(长治学院基础医学部，山西 长治 046000)

2019年12月起，湖北省武汉市出现导致严重呼吸系统症状的新型冠状病毒[1]，后被命名为新型冠状病毒(Novel coronavirus，2019-nCoV)[2]。2020年1月7日，中国卫生部门确认该病毒可通过飞沫在人与人之间传播[3-4]，此前可以感染人类的冠状病毒有6种，新型冠状病毒是第7种，近日世界卫生组织已将其正式命名为SARS-CoV-2,(Severe acute respiratory syndromecoronavirus 2)[4]。此病毒感染引起的肺炎名为COVID-19(coronavirus disease 2019)[4]，COVID-19的临床表现多种多样，但最常见的临床症状为发热、疲劳和干咳。部分轻度患者仅有低烧，甚至无明显发热；还有少数患者以胃肠道症状为首发症状，如腹泻、恶心、呕吐等。2019年12月在湖北武汉市发现首例COVID-19患者[5-6]，截至2020年2月28日，中国累积报告确诊COVID-19为79251例，死亡2835例[7]。

以湖北省为中心，紧邻河南、安徽、江西、湖南、四川、陕西五省、重庆一直辖市。根据国家统计局数据显示，截至2018年底，五省一市的常住人口分别为：河南9605万、安徽6324万、江西4648万、湖南6899万、四川8341万、陕西3864万、重庆3403.64万[8]。截至2020年2月28日，COVID-19五省一市累积报告确诊人数分别是：河南1272例(0.132‰)[9]、安徽990例(0.157‰)[10]、江西935例(0.201‰)[11]、湖南1017例(0.147‰)[12]、四川538例(0.065‰)[13]、陕西245例(0.063‰)[14]、重庆576例(0.169‰)[15]。从以上数据看，陕西省的总人口数并不是最少的，但陕西省是湖北紧邻的五省一市中累积病例最少的省，故本文对陕西省出现的病例进行描述，并对病例流行特征进行数学模型分析。本文通过AHP模型对陕西确诊病例的性别、年龄、行为特征进行描述分析，可以通过计算权重对确诊病例的流行特征进行权重排序，得出可能性最大的影响因素。

1 资料与方法

1.1 数据来源本文主要研究陕西省2020年2月29日以前COVID-19确诊病例情况，数据来源于陕西省卫生健康委员会官方网站。本研究涉及的各省人口数据来源于国家统计局官网。其他的COVID-19确诊病例数分别来自中华人们共和国、河南省、安徽省、江西省、湖南省、四川省、陕西省、重庆市卫生健康委员会官网。

1.2 统计描述陕西省不同城市间COVID-19累积确诊病例有差异，根据国家卫生健康委员会发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第七版)》要求[16],对陕西省累积病例数、不同城市间累积病例数、现存病例数、各病例的基本特征进行统计描述。使用Excel软件对病例数据进行处理，初步拟合多项式函数，并对信息进行模型计算，使用SPSS软件对病例进行统计学分析。

1.3 模型方法

1.3.1 病例特征体系构建 根据数据来源信息，245例病例提供了性别、年龄、发病时间、病症、出行信息、接触史等基本特征，本文对性别和年龄特征进行构建层次模型。

1.3.2 AHP介绍 层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是由美国科学家Saaty教授于20世纪70年代提出的一种定性与定量相结合的、系统化、层次化的分析方法[17]。该方法是将总体目标分解成三个层次，即目标层、准则层、指标层，通过信息数据构造正互反矩阵，计算矩阵的权向量，最后由最终组合权向量对信息特征进行评估。

2 结果

2.1 陕西省COVID-19累积病例情况2020年1月21日至2020年2月29日间，40 d全省共累积确诊COVID-19患者245例，死亡1例。从2020年1月31日至2月15日之间，确诊病例成增速上升趋势，持续上升15 d左右，2月15日后趋于平缓，即确诊病例减少，2月20日开始零增长。图像成开口向下抛物状，与数据性质一致，见图1。

图1 陕西省COVID-19全省累积确诊病例情况图

2.2 陕西省各城市COVID-19累积病例情况陕西省各个地区COVID-19累积病例流行趋势不同。西安确诊病例120例，占全省总数48.98%，2020年1月30日出现加速增长，至2月14号左右趋于平缓，持续上升5 d左右，见图2。其他城市中确诊病例最高为汉中26(10.61%)、安康26(10.61%)，其次是咸阳17(6.94%)、延安15(6.12%)、宝鸡13(5.31%)、各城市从1月30日开始病例加速增长，汉中和安康至2月15日趋于平缓，2月20日开始零增长；其他城市至2月9日左右趋于平缓，确定病例开始减少，见图3。

图2 陕西省COVID-19各个城市累积确诊病例情况图

图3 陕西省COVID-19除西安外其他城市累积确诊病例情况图

2.3 陕西省COVID-19现存确诊病例情况陕西省COVID-19确诊病例呈现先增后减状态；随着国家卫健委严格管控，各个城市采取及时隔离、及时治疗、严守健康防线，治愈病例从2020年2月4日起不断增加，至2月28日治愈病例达到200例，现存病例为45例。图像成开口向下抛物状，与数据性质一致，见图4。

图4 陕西省COVID-19现存确诊病例情况图

2.4 陕西省COVID-19确诊病例流行特征

2.4.1 确诊病例流行特征 病例基本信息结果显示：性别方面，男性病例居多；年龄分组为：未成年(0～7岁)、青年组(18～40岁)、中年组(41～65岁)、老年组(66岁以上)，其中中年组病例居多；初病症大多为发热，少数有腹泻、胃部不适、厌食、咽疼、无症状；行为特征分组为：a湖北返陕、b非湖北返陕、c途经湖北、d接触行为(没有离开居住所在地)、e无暴露行为,其中接触病例居多，具体结果见表1。

表1 陕西省COVID-19确诊病例流行特征信息

2.4.2 接触行为类型 接触行为比较复杂，主要有8种情况：A：与确诊病人有接触史；B：与湖北人有接触(湖北人非确诊、非发热)；C：接触的人与确诊病人有接触(中间人并未成为确诊病人)；D：与疑似病人有接触史；E：与发热病人有接触；F：住所同单元有返陕人员(返陕人员并未确诊)；G：去过公共场所(购物中心、超市、社区医院)；H：与返陕人员接触(返陕人员非确诊、非湖北人)；I:行为特征比较复杂多样，为2020年2月13日2号病例(详细路径见官网)，具体结果见表2。

表2 陕西省COVID-19确诊病例接触特征信息

2.5 陕西省COVID-19确诊病例性别与年龄相关性

2.5.1 AHP模型体系建构 建构确诊病例层次关系，目标层为确诊病例，准则层1为年龄分组，准则层2为性别组；方案层为行为特征。具体分层见图5。

图5 AHP模型体系建构图

2.5.2 权向量 由数据构造第一层到第二层的矩阵：

得权向量：ω1=(0.059 0.329 0.469 0.143)

同理得第二层到第三层的权向量：

第三层到第四层的权向量：

最终权重：ω=(0.347 0.032 0.020 0.519 0.083)

2.5.3 性别、年龄、行为特征因素与确诊病例关系 由2.5.2第二层到第三层知男性的权重大于女性，得男性被传染患病几率大一些；中年人较其他年龄患病几率大一些；从而中年男性较其他人群患病几率大。由2.5.2第三层到第四层知：“与确针病例有接触史”权重最大，其次是“湖北返陕”，“途经湖北”权重最低，这表明与确诊病例有过接触的被传染患病几率大一些，途径湖北患病可能性比较小。

3 讨论

陕西省紧邻湖北省，总确诊病例与湖北省紧邻的其他省份是最少的。出现15 d持续增长现象，可能是由于在最初2020年1月份出现COVID-19时，正值春运高峰期，人口流动大，人们对病毒处于无意识状态，处于COVID-19潜伏期的人并不知道自己已经携带病毒，而且没有进行合理的病毒防范措施，15 d内病症陆续暴露，从而导致15 d确诊病例增加现象。2020年1月下旬，人们意识到病毒的传播形势的严峻性，各部门进行严格管控，几乎所有可能携带病毒者，或接触者进行了科学治疗和安全隔离，2月15日后确诊病例开始减少，5 d后归为零确诊。陕西各个COVID-19定点医院对确诊患者及时医治，截至3月3日治愈出院216例，现存患者28例，死亡1例。死亡病例：男，89岁，与确诊病例有接触，2月9日出现病症、13日确诊、20日离世，此患者伴有30年高血压、20年脑梗、15年痛风，由于年事已高，家人最终放弃医院的有效治疗措施。

西安较陕西省其他城市确诊病例多。西安交通便利，四通八达，并且西安是中华文明发祥地之一，是中国历史上13朝古都，文化遗存资源广，西安的旅游业非常旺盛，与外界友好沟通的同时也带来了比其他城市更多的健康隐患。陕西省除西安市外，汉中市和安康市确诊比较显著。汉中市一对夫妇2020年1月13日自驾去过武汉，随后有9位接触者都相继被确诊；一位在浙江务工人员，与他接触的3位家人相继确诊。1月中旬人们对病毒意识浅薄，回到汉中可能并没有意识到已经携带病毒，并没有进行及时自行隔离，故在潜伏期发生群体接触性传播。安康市的26例中有18位是从外省返陕人员，其中1位在北京已经出现了症状，之后返陕；其他17位都是从湖北回来。

陕西省COVID-19患者中与外省返陕人接触后确诊的比较多，人的个体差异比较大，生长环境、生物机体、基因、免疫系统等都不同，所以接触病毒后或被感染、或免疫抵抗。

陕西省COVID-19患者中同时出现了18例无暴露、无接触病例，陕西省卫健委补充说明有4位查出有暴露史，现存14位无暴露史。这14位患者的行动及病源还有待研究。从AHP模型结果可以看出，中年男性COVID-19确诊比较显著，中年男性一直是家庭社会的支柱，有的甚至为了家庭、为了事业常年在外奔波，在病毒传播特殊期，很容易被传染。

4 总结

本研究只是对陕西省COVID-19病例的初步研究，从基本的流行特征出发，得出初步结论，由于数据本身的局限性，只能对性别、年龄、行为进行模型研究。对于COVID-19的研究应进一步了解患者的生活习惯、生活环境、生物机体、身体性质、血型、常年疾病状况等因素，从而对病毒进行深入研究，防止类似的病毒出现。