基于 ARIMA 模型的我国流感发病率短期趋势分析与预测研究
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刊名 《预防医学研究》
作者 申剑川 陶永梅(通讯作者) 王 洋 杨纶砥 孔 源 韦 红 英文名 年,卷(期) 2025年,第10期
主办单位 环宇科学出版社主办;华文科学出版社主管 刊号 2705-0459 DOI

基于 ARIMA 模型的我国流感发病率短期趋势分析与预测研究

目的:构建可适用于我国流感发病率短期预测的 ARIMA 模型,对该模型的预测效果展开分析,以此为流感疫情的早期预警、防控资源的 调配以及公共卫生决策提供科学的依据。方法:收集 2018 年 1 月-2023 年 12 月我国流感月度发病率数据(源自中国 CDC 监测系统),预处理包括四 分位距法检测异常值(2 个异常值用相邻 3 个月移动平均法修正)、Z-score 法标准化、STL 季节分解与 ADF 平稳性检验;运用时间序列分析筛选最优 ARIMA(p,d,q)×(P,D,Q) 参数,以 RMSE、MAE、MAPE 评估精度,并预测 2024 年 1-3 月发病率。结果:2018-2023 年流感发病率呈显著季节 性波动,冬春季(1-3 月、11-12 月)为高峰,夏秋季(6-8 月)为低谷,6 年平均发病率 8.72±3.25/10 万;原始序列 1 次一阶差分后 ADF 检验 P<0.001 达平稳,最优模型为 ARIMA(2,1,1)×(1,1,0)12,训练集 RMSE0.85/10 万、MAE0.62/10 万、MAPE8.3%,测试集 RMSE0.46/10 万、MAE0.46/10 万、 MAPE4.22%;2024 年 1-3 月预测发病率:1 月 12.56/10 万(95%CI10.89-14.23/10 万),2 月 15.32/10 万(高峰,95%CI13.56-17.08/10 万),3 月 10.89/10 万(95%CI9.21-12.57/10 万),符合冬春季高发规律。结论:ARIMA(2,1,1)×(1,1,0)12模型可有效地捕捉我国流感发病率时间序列以及季节 性特征,其在短期预测方面精度较高,可作为流感疫情短期预警的工具,为公共卫生部门制定防控策略给予参考。

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