乌鲁木齐地区结核病模型的建立与仿真

发布时间：2017-12-10 16:10

  本文关键词：乌鲁木齐地区结核病模型的建立与仿真

  更多相关文章： 结核病 SARIMA 传播动力学 计算机仿真

【摘要】：目的:为了探究和讨论不同的数学模型在乌鲁木齐地区结核病的研究中的适用性,建立符合乌鲁木齐地域特点的结核病模型。根据模型中的参数设置和选择,找出影响乌鲁木齐地区结核病传播的关键因素,通过对模型的合理拟合,得出乌鲁木齐地区结核病发病的趋势,预测疾病未来的发病状况,从而反映乌鲁木齐地区结核病的传播规律和流行趋势,为乌鲁木齐地区结核病的防治决策提供有力的理论支持和数量依据。方法:1)依据传染病动力学理论,根据人畜间结核病的传播机理,建立人畜间结核病传播动力学模型,研究模型的阈值条件、无病平衡点和正平衡点的存在性等动力学性质。根据乌鲁木齐市2007至2014年的奶牛存栏数以及结核病发病数据,对人畜间结核病模型中的参数进行估计,根据得出的参数值计算模型的基本再生数,根据模型拟合得出人畜间结核病的发病趋势以及未来疾病的长期走向,对影响疾病趋势的参数进行敏感性分析,得出影响人畜间结核病流行的关键因素;2)根据乌鲁木齐地区结核病的发病特点,使用Box-Jenkins分析方法建立SARIMA模型对乌鲁木齐地区结核病的发病状况进行分析。通过对序列的平稳化处理、模型的识别、对模型中的参数进行估计、模型诊断及检验等建模过程建立了相对最优的SARIMA预测模型。使用收集到的2009~2015年乌鲁木齐地区结核病月发病数据对模型进行拟合,并对乌鲁木齐地区结核病未来一年的流行状况做出预测。结果:1)建立人畜间结核病的传播动力学模型。根据计算可以得出基本再生数R0=0.18111,根据传染病动力学的理论概念,可以得出在现有措施不变的情况下,乌鲁木齐地区人畜间结核病将不会爆发并且逐渐减少。预测结果表明在2020年疾病将会逐渐消除。通过对参数的敏感性分析,患病奶牛的屠宰率μc对R0的影响最大("#PRCC"#=0.9008),其次是患病奶牛的隔离率δc对R0的影响较大("#PRCC"#=0.7349),因此可以得出,控制患病奶牛的屠宰率和隔离率是影响疾病传播的关键。2)建立乌鲁木齐地区结核病的时间序列模型,首先对乌鲁木齐结核病月发病数资料进行平稳性检验,结果显示该序列是一个平稳的时间序列,对原序列一阶差分,建立乌鲁木齐结核病的SARIMA预测模型。通过时间序列的建模过程最终可以确定SARIMA(2,1,0)(0,1,1)12模型为相对较优的乌鲁木齐地区结核病预测模型。预测结果表明乌鲁木齐结核病的发病总体呈上升趋势。对模型的预测精度进行检验,模型的平均误差百分比(MAPE)和均方根误差百分比(RMSPE)都在10%左右,表明模型具有较高的可靠性和合理性。结论:利用传染病动力学模型和SARIMA预测模型两种方法对乌鲁木齐地区结核病的流行状况及未来趋势进行分析是合理可行的。模型结果表明人畜间结核病将不会爆发,需要加强对患病奶牛的处理。乌鲁木齐地区结核病发病将出现增长趋势。
【学位授予单位】：新疆医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R52

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