SARFIMA模型在肾综合征出血热发病预测中的应用*
2021-03-16刘利利李春雨朱雨辰张丹丹王志强李秀君
齐 畅 刘利利 李春雨 朱雨辰 张丹丹 王志强 李秀君△
【提 要】 目的 研究季节性自回归分数差分移动平均(SARFIMA)模型预测肾综合征出血热(HFRS)发病率的效果,并与SARIMA模型进行比较。方法 收集山东省2009年1月至2018年12月HFRS月发病数据,考虑时间序列的短记忆性和长记忆性,构建SARFIMA模型,以SARIMA模型作为对比,比较两个模型的预测准确性。结果 山东省2009-2018年HFRS月发病率具有明显周期性和季节性特征。模型评估表明,SARFIMA模型具有更好的拟合度和预测能力。SARFIMA(1,0.33,3)(1,0,0)12:AIC=-629.76;RMSE=0.028;SARIMA(1,0,3)(1,1,0)12:AIC=-356.43;RMSE=0.033。结论 SARFIMA模型能较好地拟合山东省HFRS月发病率的动态变化,且预测效果优于SARIMA模型。因此,SARFIMA模型可用于HFRS发病率的预测。
肾综合征出血热(hemorrhagic fever with renal syndrome,HFRS)是一种自然疫源性疾病,在世界各地广泛流行,并且报告HFRS的国家数量不断增加[1]。中国是疫情最严重的国家[2],其中山东省自1962年报告第一例HFRS以来,一直是发病最严重的地区之一[3]。时间序列分析被广泛用于传染病预测研究[4-6],其中,季节性自回归移动平均(seasonal autoregressive integrated moving average,SARIMA)模型已用于预测许多传染病的短期波动[7-9]。SARIMA模型的数据准备和操作相对简单易行,定量预测结果较为准确[10]。然而,在许多时间序列中存在长记忆过程[11],尽管长期观测值之间的相关性很小,但在分析时不应被忽略[12-13]。季节性自回归分数差分移动平均(seasonal autoregressive fractionally integrated moving average,SARFIMA)模型同时考虑了序列的短记忆性和长记忆性,有助于提高模型拟合和预测的准确性[14]。
本研究将SARFIMA模型应用于HFRS月发病率序列,同时考虑序列的短记忆性和长记忆性以进行更准确的预测。
资料与方法
1.研究资料
收集山东省2009年1月至2018年12月HFRS的发病报告数据,数据来源于山东省疾病预防控制中心疾病报告信息系统。……
