[發明專利]基于輸入-擴散函數的傳染病疫情早期風險態勢分析方法

有效

• 申請號: 202010187374.4
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111063451B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 宮清華;劉博文;楊驥;鄧應斌;嚴瀅偉;葉玉瑤
• 申請（專利權）人: 廣州地理研究所
• 主分類號: G16H50/80
• 分類號: G16H50/80
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 周友元;劉明星

本發明公開了一種基于輸入?擴散函數的傳染病早期疫情風險態勢分析方法，包括以下步驟：步驟1、識別傳染病輸入風險源規模；步驟2、模擬風險源傳播擴散函數；步驟3、疫情風險態勢短期預報。本發明融合人口流動大數據趨勢判斷和疾病傳播擴散規律，首先在空間維度上發掘不同地區發病率差異描述疾病分布格局，并基于人口流動大數據分析地區間人口流動的規模和趨勢，然后，基于人口流動測算潛在輸入風險病例規模，統計潛在輸入病例數與當地累計確診的病例數的函數關系，揭示疫情發展特征和內在規律，簡潔、快速準確監測疫情的發展并預判其未來疫情風險發展態勢，可為傳染病疾病防控提供更精確、更持久、更有效的決策支持。

技術領域

本發明屬于空間流行病學和公共衛生應急決策領域，具體地說，涉及一種基于輸入-擴散函數的傳染病疫情早期風險態勢分析方法。

背景技術

重大傳染病已經成為威脅群眾安全和社會穩定的重大公共衛生事件，如何快速、準確、定量地評估疫情所處的階段、管控措施的效果以及預判未來走勢，成為擺在政府、科學界及民眾面前重大而急迫的任務。在新的傳染病爆發的早期階段，掌握傳染病的風險發展態勢至關重要，尤其是對疫情隨時間變化的有效估計是疫情防疫的關鍵，準確把握疫情動態是變被動防疫到主動防疫的根本。

傳統流行病學通常以人群為單位，用觀察、測量的方法對相關的健康問題進行科學合理的分析與解釋，從而找出解決的辦法。流行病學通常統計發病率、患病率、死亡率、病死率、傷殘率以及特定臨床觀察、診斷指標等。這些測量指標在描述疾病分布、分析臨床療效、尋找病因等方面起到了非常重要的作用，但這些測量指標這些測量指標是時間點測量值，是固定不變的。流行病學領域長期使用基本傳染數R0來描述流行病的傳播率，可簡單理解為一個感染者可以傳染幾個人。這是傳染病學的核心參數，流行病學專家從不同角度、依靠經驗來估計該參數，結果差異很大，而且隨著管控措施的優化、對疫情科學認知的深化、醫療條件趨好等人為條件的變化，傳統的基于自然狀態下的流行病數學模型用于描述疾病動態發展與流行過程是有缺陷的，同時這種測量方式與疾病發生的自然規律也有很大的沖突。傳染病流行的時空傳播規律反映了人與傳染病斗爭博弈的動態過程，傳統趨勢判斷的技術路徑基于多種假設條件，且將參數設定為常數，而忽略了疾病傳染過程中的時空動態信息變化，限制了模型在實際應用過程中的準確度和應用范圍。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種基于輸入-擴散函數的傳染病疫情早期風險態勢分析方法，不需要大量的臨床觀測數據，可簡潔、快速準確監測疫情的發展并預判其未來疫情風險發展態勢。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于輸入-擴散函數的傳染病疫情早期風險態勢分析方法，包括以下步驟：

步驟1、識別傳染病輸入風險源規模；

傳染病輸入風險源規模主要取決于來自疫區的人口規模和發病率，通過下式計算出輸入風險源：

式中，為t日j城市的潛在輸入風險源數量；為疫區i城市的平均發病率；為截至t日從i城市到j城市的總人數，可通過手機信令數據或者互聯網人口遷移數據獲取；

其中，i城市的平均發病率為：

式中，為i城市的截至t日的累計確診病例數，單位為人，可通過疾病防控或者公共衛生部門發布的數據獲取；為發病年度i城市年平均常駐人口數，單位為萬人，可通過統計年鑒或者其他統計資料獲取；

步驟2、模擬風險源傳播擴散函數；

根據傳染病發病規律，在t日人口輸入以后通常會在一定時期后發病，假設傳染病的平均發病周期是n天，擴散風險會在t+n日反映，因此可以將步驟1計算的風險源規模與本地截止t+n日的累計確診病例數進行曲線擬合，得到風險源傳播擴散函數：