融合温湿指数的辽宁省细菌性痢疾预警模型研究

摘要

目的 分析温度、湿度相关气象因素对辽宁省细菌性痢疾发病的影响。方法 利用公共卫生科学数据中心2005—2019年细菌性痢疾发病数据，气象资料来自中国气象局国家气象科学数据中心。首先以发病率取自然对数作为因变量，将2005—2019年分为三个时段：2005—2009年、2010—2014年和2015—2019年，然后以年份为协变量使用曲棍球棒（hockey stick, HS）回归探索最高气温、平均气温和最低气温的阈值，再以发病数为因变量，使用广义相加模型探索温度与湿度的非线性特征，最后将温度与湿度合成温湿指数，利用上述两个模型探索温湿效应的综合作用。结果 所有HS回归模型的R²均超过0.85,变量“年份”均具有统计学意义，随着年份增加，发病率均呈现明显下降趋势。最高气温阈值范围在9.67～13.82℃之间，平均气温阈值在1.32～6.50℃之间，最低气温阈值在-1.64～-0.17℃之间。除了2015—2019年时间段，最低温度模型中湿度不显著外，在其他含温度变量时段中，湿度均显著为正值。使用温湿指数后，模型R²基本不变，最高温湿指数阈值分别为10.28～12.00,平均温湿指数分别为1.41～2.53,最低温湿指数分别为-1.77～-2.32,阈值具有一定稳定性。在阈值前段和阈值后段，温度及温湿指数具有明显的线性特征，广义相加模型也表明细菌性痢疾发病与温湿指数存在非线性关系，R²超过或接近0.80。结论 最高、最低与平均气温指标在基于辽宁省菌痢发病数据的曲棍球棒回归中具有基本相同的预测和预警效能。温湿指数将温度与湿度相结合，仅通过该变量可以达到阈值预警与预测的双重效果。

关键词

细菌性痢疾 / 曲棍球棒回归 / 广义相加模型 / 阈值

基金资助

国家自然科学基金面上项目（72474226;71974199）; 辽宁省教育厅高校科研基本项目（LJ212410159123）; 中国医科大学大学生创新创业训练计划（S202510159017）