衛(wèi)生相關(guān)事件數(shù)據(jù)時(shí)間聚集性的綜合分析與判定*

孫建偉 王大江 許汴利 黃學(xué)勇△

衛(wèi)生相關(guān)事件數(shù)據(jù)時(shí)間聚集性的綜合分析與判定*

孫建偉1王大江2許汴利1黃學(xué)勇1△

目的 探討衛(wèi)生相關(guān)事件數(shù)據(jù)時(shí)間聚集性的綜合分析與判定。方法 應(yīng)用集中度、負(fù)二項(xiàng)分布、聚類(lèi)分析、圓分布四種方法對(duì)河南省某縣狂犬病門(mén)診就診人群月分布數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果 集中度法M=0.54，說(shuō)明就診人群具有較強(qiáng)季節(jié)性；負(fù)二項(xiàng)分布P=0.3119，可認(rèn)為就診人群時(shí)間分布以天為單位具有時(shí)間聚集性；聚類(lèi)分析顯示春夏季是就診人群集中季節(jié)，3-6月為就診高峰，5月就診人數(shù)最多；圓分布法計(jì)算結(jié)果顯示日就診高峰在5月8日。結(jié)論 集中度、負(fù)二項(xiàng)分布、聚類(lèi)分析、圓分布等方法可用于衛(wèi)生相關(guān)事件數(shù)據(jù)時(shí)間聚集性的綜合分析與判定。

時(shí)間聚集性 集中度 負(fù)二項(xiàng)分布 聚類(lèi)分析 圓分布

衛(wèi)生相關(guān)事件年度數(shù)據(jù)，如某種疾病發(fā)病時(shí)間分布、門(mén)診就診人群時(shí)間分布、病媒數(shù)量的月分布等，其有無(wú)時(shí)間聚集性及時(shí)間聚集性綜合分析與判定是相關(guān)科學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。通過(guò)衛(wèi)生相關(guān)事件年度數(shù)據(jù)時(shí)間聚集性分析，既可為疾病病因研究提供線索，又可為疾病暴露時(shí)間或潛伏期研究提供支持，還可以用于評(píng)價(jià)不同時(shí)期某種疾病防控效果，為制定有效防制措施和衛(wèi)生決策提供科學(xué)依據(jù)。本文以河南省某縣2015年狂犬病暴露預(yù)防處置門(mén)診就診人數(shù)月分布數(shù)據(jù)的綜合分析為例，介紹集中度、負(fù)二項(xiàng)分布、聚類(lèi)分析、圓分布四種方法在數(shù)據(jù)時(shí)間聚集性分析與判定中的應(yīng)用，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較，探討適用范圍和價(jià)值。

資料與方法

1.資料

來(lái)自2015年河南省某縣狂犬病暴露預(yù)防處置門(mén)診監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)表門(mén)診就診人群分日、分月數(shù)據(jù)。

2.方法

(1)集中度[1]表示發(fā)病時(shí)間季節(jié)性強(qiáng)弱的指標(biāo)，由各月發(fā)病數(shù)與全年發(fā)病總數(shù)之比通過(guò)下式計(jì)算：

M表示集中度，R表示離散度，ri表示月發(fā)病數(shù)與全年發(fā)病總數(shù)之比。M為1時(shí)說(shuō)明病例集中在一個(gè)月內(nèi)；在0.9以上說(shuō)明發(fā)病有嚴(yán)格季節(jié)性；在0.7～0.9之間，說(shuō)明發(fā)病有很強(qiáng)的季節(jié)性；在0.5～0.7之間說(shuō)明發(fā)病有較強(qiáng)季節(jié)性；在0.3～0.5之間說(shuō)明發(fā)病有一定季節(jié)性；在0.3以下說(shuō)明發(fā)病時(shí)間分布比較均勻； 為0表示病例均勻分布在12個(gè)月內(nèi)。

(1)

(2)

再根據(jù)

(3)聚類(lèi)分析[4]聚類(lèi)分析是研究事物分類(lèi)的一種統(tǒng)計(jì)方法，是在所關(guān)注對(duì)象分類(lèi)面貌尚不清楚情況下，通過(guò)彼此之間的比較而將性質(zhì)相近的歸為一類(lèi)，性質(zhì)差別較大的歸為不同類(lèi)。在Q型聚類(lèi)(對(duì)樣品的聚類(lèi))中衡量對(duì)象性質(zhì)相近程度的距離指標(biāo)常用歐式距離，其計(jì)算公式如下：

式中：Xik表示第i對(duì)象的第k個(gè)指標(biāo)的觀察值，Xjk表示第j個(gè)對(duì)象的第k個(gè)指標(biāo)觀察值；m是觀察指標(biāo)的總數(shù)。dij表示第i個(gè)對(duì)象與第j個(gè)對(duì)象間的距離，dij越小，對(duì)象“性質(zhì)”越接近。在實(shí)例分析中，對(duì)象為月份，指標(biāo)是不同年份，觀察值是發(fā)病數(shù)。

(4)圓分布法[5]是將具有周期性變化的資料通過(guò)三角函數(shù)的變換使原始數(shù)據(jù)成線性資料的一種統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。一組圓分布資料如果有集中分布的傾向，這一傾向性可用平均角表示。將1年365天轉(zhuǎn)化為360°，1天則對(duì)應(yīng)0.9863°，以每月中間一天為組中值，換算成對(duì)應(yīng)的角度，如1月16日對(duì)應(yīng)16×0.9863°=15.78°，2月14日對(duì)應(yīng)(31+14)×0.9863°=44.38°，余類(lèi)推。通過(guò)以下公式求得平均角 ，換算成對(duì)應(yīng)的月日即為發(fā)病高峰期時(shí)間。

結(jié) 果

1.門(mén)診就診人群時(shí)間分布概況 該縣狂犬病暴露預(yù)防處置門(mén)診2015年共接診9800例，就診時(shí)間多在2-8月，占全年病例的92.27%，其中5月發(fā)病數(shù)最多為1782例。

圖1 河南省某狂犬病門(mén)診就診人數(shù)月分布

2.集中度法M=0.54，表明該狂犬病門(mén)診人群就診時(shí)間有較強(qiáng)季節(jié)性。

表1 門(mén)診人群就診時(shí)間(日)分布的負(fù)二項(xiàng)分布擬合

*：χ2=2.33,P=0.3119。

4.聚類(lèi)分析 若聚為兩類(lèi)，則2-8月為一類(lèi)，1月、9-12月為一類(lèi)；2-8月又可分為兩類(lèi)，3-6月為一類(lèi)，2月、7-8月為一類(lèi)；3-6月又可分為5月及3、4、6月兩類(lèi)。結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 河南省某狂犬病門(mén)診就診人群分月聚類(lèi)分析

討 論

表2 門(mén)診人群就診時(shí)間聚集性的圓分布法統(tǒng)計(jì)

在該狂犬病門(mén)診就診人群時(shí)間聚集性分析中，四種分析方法得出了相一致的結(jié)論，即發(fā)病具有時(shí)間聚集性，但結(jié)論側(cè)重點(diǎn)各不相同。集中度分析認(rèn)為發(fā)病具有較強(qiáng)季節(jié)性[6]；負(fù)二項(xiàng)分布以某一時(shí)間或空間單位為觀察對(duì)象，得出事件數(shù)據(jù)在該時(shí)間或空間單元層面具有聚集性[7]；聚類(lèi)分析側(cè)重于按某一事件數(shù)據(jù)對(duì)月份進(jìn)行不同層次的歸類(lèi)[8]；圓分布法除得出具有聚集性外還推算出具體的發(fā)病高峰[9]。從方法的繁易程度看，聚類(lèi)分析可通過(guò)SPSS、SAS等快速實(shí)現(xiàn)，最為簡(jiǎn)便，其次是集中度分析，而圓分布法和負(fù)二項(xiàng)分布的計(jì)算相對(duì)繁瑣。從適用的時(shí)間范圍看，集中度分析最為局限，其余三種方法適用時(shí)間范圍則廣泛、靈活[10]。負(fù)二項(xiàng)分布常用于傳染病空間與時(shí)間聚集性的分析[11]，有文獻(xiàn)曾用于釘螺分布的擬合[12]，這種方法關(guān)注的時(shí)間單位可以為時(shí)、日、周、年等，關(guān)注的空間單位可以是縣、鄉(xiāng)、村、街道等，可得出在所關(guān)注的時(shí)間或空間單位層面發(fā)病是否具有聚集性，若有2組以上結(jié)果，可以通過(guò)聚集參數(shù) 的大小比較聚集程度。聚類(lèi)分析更適宜于某一事件連續(xù)多年數(shù)據(jù)時(shí)間分布特征的分析，得出所關(guān)注時(shí)間單位的不同聚類(lèi)結(jié)果。圓分布法適宜的時(shí)間范圍更廣、更靈活，關(guān)鍵是所關(guān)注的單位時(shí)間與角度的互算，同時(shí)需要進(jìn)行平均角的雷氏檢驗(yàn)，這種方法最大的優(yōu)點(diǎn)是能推算出發(fā)病高峰的時(shí)間點(diǎn)及不同置信度可信區(qū)間所在。

綜上所述，在衛(wèi)生相關(guān)事件時(shí)間聚集性分析和判定中，根據(jù)事件特點(diǎn)不同、關(guān)注時(shí)間范圍不同、分析研究目的不同，可以靈活采取不同方法。若是以月份為單位進(jìn)行年度分析，如對(duì)于流行性乙型腦炎、細(xì)菌性痢疾等具有顯著發(fā)病高峰季節(jié)的傳染病，用圖示法或者聚類(lèi)分析即可，對(duì)于事件或疾病無(wú)顯著高峰期的，首選集中度法判定發(fā)病季節(jié)性的強(qiáng)弱；若研究關(guān)注的是不同年代或不同地區(qū)某事件某一數(shù)據(jù)高峰期的比較及動(dòng)態(tài)變化，則首選圓分布法；若要比較前后不同時(shí)期數(shù)據(jù)聚集性強(qiáng)弱則可由負(fù)二項(xiàng)分布擬合實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，應(yīng)以動(dòng)態(tài)變化的觀點(diǎn)看待衛(wèi)生相關(guān)事件數(shù)據(jù)時(shí)間聚集性，其分析和判定的主要目的是為該事件存在、發(fā)生、流行等相關(guān)影響因素分析提供線索，為疾病潛伏期或者暴露時(shí)間等事件關(guān)鍵點(diǎn)研究提供支持，為有效控制事件發(fā)展或者疾病防制措施的制訂和完善提供科學(xué)依據(jù)。

[1]聶軼飛，王海峰，李孟磊，等.應(yīng)用集中度和圓形分布法探討河南省2010年手足口病流行規(guī)律.中國(guó)衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)，2013，30(3)：410-411.

[2]索瑞鑫，仇玉蘭，王彤.基于負(fù)二項(xiàng)分布的確切推斷在微核試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析中的模擬研究.中國(guó)衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)，2012，29(1)：2-5.

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(責(zé)任編輯：張 悅)

河南省醫(yī)學(xué)科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(201503193)

1.河南省疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所(450016)

2.河南省桐柏縣疾病預(yù)防控制中心

△ 通信作者：黃學(xué)勇，E-mail：hxyzzu@163.com