[發明專利]分布式滯后非線性模型構建空氣質量健康指數的方法

在審

• 申請號: 202110222391.1
• 申請日: 2021-03-01
• 公開（公告）號: CN113380403A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 馮文如;何蔚云;石書婷;黃德演;吳燕;呂嘉韻;鄭睦銳;陳煒龍;熊莉華;余捷全
• 申請（專利權）人: 廣州市疾病預防控制中心(廣州市衛生檢驗中心;廣州市食品安全風險監測與評估中心;廣州醫科大學公共衛生研究院);廣東毓秀科技有限公司
• 主分類號: G16H50/30
• 分類號: G16H50/30
• 代理公司: 廣州譽華專利代理事務所(普通合伙) 44712
• 代理人: 羅丹

本發明涉及空氣質量監測技術領域，尤其是分布式滯后非線性模型構建空氣質量健康指數的方法；它包括獲取所在地區每日空氣污染數據及當地居民每日發病和死亡數據，分別建立兩套可加模型，通過比較線性單污染物模型和非線性單污染物模型的AIC來選擇模型；對于與每日發病和死亡數據成線性關系的空氣污染物采用線性模型計算對人體健康的相對風險并計算每日的AQHI；對于與每日發病和死亡數據成非線性關系的空氣污染物采用分布式滯后非線性模型(DLNM)計算其對人體健康的相對風險并計算每日的AQHI；將非線性模型引入空氣質量健康指數的構建中來，糾正了部分因果之間無線性關系數據之間的建模方式，大幅度提升空氣質量健康指數的指導意義和實用性。

技術領域

本發明涉及空氣質量監測技術領域，尤其是分布式滯后非線性模型構建空氣 質量健康指數的方法。

背景技術

我國自2013年開展全國范圍的空氣質量實時監測，并發布了空氣質量指數(AQI)，用于為公眾提供健康風險提示。然而AQI的計算取決于偏離參考標準的單 一污染物，不能反映多種空氣污染物對健康的總體影響。當前已經有一些國家和 地區(Stieb etal.,2008；Wong et al,2013)基于多污染物與人群健康反應的關系構 建了空氣質量健康指數(AQHI)并向公眾發布提示。

但應該指出的是：現有技術構建健康指數的方式均基于污染物與人群健康的 線性關系，實際上空氣污染物與多種疾病的發生或者發展均無法得到實質的線性 關系，故現有技術存在缺陷。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種構建有效AQHI的方法。

本發明的技術方案為：

分布式滯后非線性模型構建空氣質量健康指數的方法，它包括以下步驟：

步驟一，獲取所在地區每日空氣污染數據及當地居民每日發病和死亡數據和 每日氣象數據，所述每日空氣污染數據包括臭氧、二氧化硫、二氧化氮、一氧化 碳和PM2.5的每日濃度；

步驟二，對臭氧、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和PM2.5的每日濃度分 別建立兩套可加模型，其中一套對空氣污染物構建線性單污染物模型，另一套對 空氣污染物采用三次樣條函數構建非線性單污染物模型；

步驟三，通過比較線性單污染物模型和非線性單污染物模型的AIC(Akaikeinformation criterion)來選擇模型；選擇線性單污染物模型則表示該空氣污染物 與每日發病和死亡數據成線性關系，選擇非線性單污染物模型則表示該空氣污染 物與每日發病和死亡數據成非線性關系；

步驟四，對于與每日發病和死亡數據成線性關系的空氣污染物采用線性模型 計算對人體健康的相對風險并計算每日的AQHI；對于與每日發病和死亡數據成 非線性關系的空氣污染物采用分布式滯后非線性模型(DLNM)計算其對人體健 康的相對風險并計算每日的AQHI；

步驟五，將兩組AQHI疊加，是為最終空氣質量健康指數。

根據經驗和實驗數據可得，上述五種空氣污染物與醫院門診數據均呈非線性 關系，故分布式滯后非線性模型構建空氣質量健康指數體系的方法還可以簡化：

它包括以下步驟：

S1，獲取所在地區每日空氣污染數據及當地居民每日發病和死亡數據，所述 每日空氣污染數據及當地居民每日發病和死亡數據包括臭氧、二氧化硫、二氧化 氮、一氧化碳和PM2.5的每日濃度以及醫院的門診數據；

S2，對于與每日發病和死亡數據成非線性關系的空氣污染物采用分布式滯后 非線性模型計算其對人體健康的相對風險并計算每日的AQHI；是為最終空氣質 量健康指數。

所述對于與每日發病和死亡數據成非線性關系的空氣污染物采用分布式滯 后非線性模型計算其對人體健康的相對風險并計算每日的AQHI的方法為：