謝 知，劉如春，陳田木，張 恒，胡偉紅

·論著·

長沙市戊型肝炎發(fā)病與氣象因素關系的負二項回歸模型分析

謝 知*，劉如春，陳田木，張 恒，胡偉紅

目的 探討戊型肝炎發(fā)病與氣象因素的關系。方法 收集2004—2015年長沙市每月戊型肝炎發(fā)病數(shù)和氣象數(shù)據(jù)。通過過離散檢驗、模型擬合效果指標的比較評價Poisson回歸模型和負二項回歸模型的優(yōu)劣，選擇最優(yōu)模型分析影響戊型肝炎發(fā)病的氣象因素。結果 2004—2015年長沙市共報告戊型肝炎1 355例，年發(fā)病率為(0.21～2.77)/10萬，全年散發(fā)，其中以2—5月居多。根據(jù)各氣象資料的相關性分析，選擇月降水量、月平均氣壓、月平均風速、月平均氣溫、月平均相對濕度、月降水日數(shù)、月日照時數(shù)進入模型。過離散檢驗和模型擬合效果指標顯示，負二項回歸模型擬合效果優(yōu)于Poisson回歸模型。負二項回歸模型分析顯示，月平均氣溫〔b=-0.024，95%CI(-0.036，-0.013)〕、月降水日數(shù)〔b=0.047，95%CI(0.032，0.062)〕、月日照時數(shù)〔b=0.003，95%CI(0.001，0.005)〕是長沙市戊型肝炎發(fā)病的影響因素(P<0.05)。結論 氣溫降低、降水日數(shù)增多、日照時間延長是長沙市戊型肝炎發(fā)病例數(shù)增多的氣象因素。

戊型肝炎；天氣和發(fā)?。欢椃植?；影響因素分析

謝知，劉如春，陳田木，等.長沙市戊型肝炎發(fā)病與氣象因素關系的負二項回歸模型分析[J].中國全科醫(yī)學，2017，20(14)：1693-1696.[www.chinagp.net]

XIE Z,LIU R C,CHEN T M,et al.Negative binomial regression model analysis on the relationship between hepatitis E and meteorological factors in Changsha[J].Chinese General Practice，2017，20(14)：1693-1696.

近年來，戊型肝炎的發(fā)病率維持在較低水平，介水傳播的戊型肝炎暴發(fā)流行較少出現(xiàn)，主要以散發(fā)病例為主。國內研究表明，散發(fā)性戊型肝炎的發(fā)生亦有明顯的季節(jié)性，呈明顯的冬春季節(jié)分布[1]。為探討戊型肝炎與氣象因素的關系，針對目前較分散的戊型肝炎病例分布狀態(tài)，本研究通過擬合Poisson回歸模型、負二項回歸模型兩種常用的離散型分布模型，從中篩選出較優(yōu)模型，為戊型肝炎防控的預測預警提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源 2004—2015年長沙市戊型肝炎疫情數(shù)據(jù)來源于中國疾病預防控制信息系統(tǒng)，月降水量、月平均氣壓、月平均風速、月平均氣溫、月平均相對濕度、月平均最低氣溫、月平均最高氣溫、月降水日數(shù)、月日照時數(shù)等氣象數(shù)據(jù)來自于中國氣象科學數(shù)據(jù)共享服務網(wǎng)及長沙市氣象局。

1.2 模型理論 Poisson分布與負二項分布均為離散型分布。Poisson分布是一種離散型隨機變量分布概型，其具有普通性、獨立增量性和平穩(wěn)性的特點[2]。Poisson回歸模型是基于Poisson分布的回歸模型，當隨機事件的發(fā)生數(shù)服從Poisson分布時，Poisson回歸模型可用于分析隨機事件發(fā)生數(shù)的相關影響因素，如罕見疾病發(fā)病率、衛(wèi)生事件等。

負二項分布是一種非隨機性的聚集性分布概型，其每個觀察單位出現(xiàn)陽性的概率是不同的，陽性個體的存在可能影響其他個體出現(xiàn)陽性的概率[2-3]。負二項回歸模型是基于負二項分布的廣義線性模型，模型的具體形式、參數(shù)估計、假設檢驗和擬合優(yōu)度檢驗等均相似。

1.3 統(tǒng)計學方法 采用Stata 12.0軟件進行統(tǒng)計學分析，采用Pearson相關分析氣象因素的相關性；分別采用Poisson回歸模型和負二項回歸模型分析影響戊型肝炎發(fā)病的氣象因素；采用過離散檢驗、模型擬合效果指標選擇合適的模型，其中采用O檢驗判定數(shù)據(jù)是否過離散，當O≥1.96時，數(shù)據(jù)存在過離散[4]，采用Akaike信息標準(AIC)、貝葉斯信息標準(BIC)為模型擬合效果指標，AIC、BIC越小，表明模型擬合效果越好[5-6]。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 時間趨勢 2004—2015年長沙市共報告戊型肝炎1 355例，年發(fā)病率為(0.21～2.77)/10萬，其中以2005年最低(0.21/10萬，13例)，2011年最高(2.77/10萬，197例)，年發(fā)病率呈先上升后下降的趨勢。戊型肝炎發(fā)病呈全年散發(fā)，其中以2—5月居多，為戊型肝炎發(fā)病的相對高峰期(見表1、圖1)。

2.2 氣象因素的相關性分析 Pearson相關分析顯示，月平均氣壓與月平均氣溫、月平均最低氣溫、月平均最高氣溫|r|>0.900，月平均氣溫與月平均最低氣溫、月平均最高氣溫|r|>0.900，月平均最低氣溫與月平均最高氣溫|r|>0.900(見表2)?？紤]到月平均氣溫、月平均最低氣溫、月平均最高氣溫均為關于氣溫的指標，氣壓與氣溫間相互影響的關系尚不明確，故將月平均最低氣溫、月平均最高氣溫剔除，保留其余7項氣象因素作為模型的自變量。

表1 2004—2015年長沙市各月累計報告戊型肝炎發(fā)病例數(shù)

Table 1 Monthly cumulative number of cases with hepatitis E in Changsha from 2004 to 2015

2.3 模型的選擇 過離散檢驗顯示，O=7.02(>1.96)，表明數(shù)據(jù)存在過離散現(xiàn)象，采用Poisson回歸模型發(fā)生Ⅰ型錯誤的概率較大。負二項回歸模型擬合效果指標AIC=6.60，BIC=-610.01；Poisson回歸模型擬合效果指標AIC=8.01，BIC=-73.37，負二項回歸模型擬合效果優(yōu)于Poisson回歸模型。

2.4 負二項回歸模型分析 由于戊型肝炎的潛伏期(6～8周)和氣象因素對發(fā)病影響的滯后性，故采用戊型肝炎月發(fā)病數(shù)與前兩個月的氣象數(shù)據(jù)進行負二項回歸模型擬合。以2004年3月—2015年12月戊型肝炎發(fā)病數(shù)為因變量，發(fā)病前2個月(即2004年1月—2015年10月)的氣象數(shù)據(jù)為自變量，擬合負二項回歸模型。結果顯示，月平均氣溫、月降水日數(shù)、月日照時數(shù)進入回歸方程，是長沙市戊型肝炎發(fā)病的影響因素(P<0.05，見表3)。

表3 長沙市戊型肝炎發(fā)病與氣象因素關系的負二項回歸模型

Table 3 Negative binomial regression model of the relationship between hepatitis E and meteorological factors in Changsha

變量b95%CISEZ值P值月平均氣溫-0.024(-0.036,-0.013)0.059-4.11<0.001月降水日數(shù)0.047(0.032,0.062)0.0086.18<0.001月日照時數(shù)0.003(0.001,0.005)0.0013.240.001常數(shù)1.696(1.412,1.980)0.14511.72<0.001

圖1 2004—2015年長沙市戊型肝炎月發(fā)病例數(shù)變化趨勢

氣象因素月降水量月平均氣壓月平均風速月平均氣溫月平均相對濕度月平均最低氣溫月平均最高氣溫月降水日數(shù)月降水量1.000-------月平均氣壓-0.414a1.000------月平均風速-0.217a-0.0151.000-----月平均氣溫0.269a-0.947a-0.0021.000----月平均相對濕度0.341a0.107-0.007-0.233a1.000---月平均最低氣溫0.280a-0.951a0.0010.998a-0.201a1.000--月平均最高氣溫0.257a-0.938a-0.0040.997a-0.264a0.991a1.000-月降水日數(shù)0.631a0.040-0.184-0.238a0.608a-0.214a-0.263a1.000月日照時數(shù)-0.023-0.705a0.1380.800a-0.582a0.779a0.814a-0.545a

注：aP<0.05；-重復數(shù)據(jù)未予展示

3 討論

選擇適合戊型肝炎發(fā)病數(shù)據(jù)結構的模型可更加科學、準確地探討其與氣象因素的關系。Poisson回歸模型與負二項回歸模型均屬于廣義線性模型，是一般線性模型在取值范圍和分布類型上的推廣，可通過指定相應的連接函數(shù)來滿足或近似滿足線性模型分析的要求，同時也能處理因變量為非連續(xù)性的資料[7]。本研究顯示，負二項回歸模型擬合效果優(yōu)于Poisson回歸模型，可能與不同的人群暴露機會、易感性水平等不同而導致戊型肝炎的發(fā)病不完全獨立，具有一定的聚集性趨勢有關。有學者比較負二項分布和Poisson分布的擬合效果顯示，血吸蟲病、腎綜合征出血熱等傳染病的發(fā)病均符合負二項分布，具有一定的時間和空間聚集性[4,8]。王炳翔等[9]采用負二項回歸模型分析猩紅熱與氣象因素的關系并進行預測發(fā)現(xiàn)，負二項回歸模型是分析傳染病離散型數(shù)據(jù)較適合的模型。

戊型肝炎的發(fā)病具有長期趨勢和季節(jié)性。在長期趨勢上，長沙市戊型肝炎的年發(fā)病率整體呈先上升后下降的趨勢，2011年達到高峰，與祝寒松等[10]對福建省及彭芳[11]對江蘇省泗洪縣研究結果相似。出現(xiàn)該變化趨勢的原因尚不明確，可能與免疫人群的變化、社會經(jīng)濟條件和生活方式的改變有關。在季節(jié)分布上，長沙市戊型肝炎的發(fā)病主要集中于2—5月，呈現(xiàn)較明顯的冬春季節(jié)分布，與鄭能雄等[1]對福州市研究結果一致，提示戊型肝炎的發(fā)病與氣象因素存在一定的相關性。

國內針對消化道傳播的病毒性肝炎與氣象因素關系的研究主要以甲型肝炎為主，張軍等[12]研究顯示，甲型肝炎的發(fā)病與氣象因素有較好的相關性，并且有一定的滯后性。鄭能雄等[1]采用多因素逐步線性回歸分析發(fā)現(xiàn)，甲型肝炎的發(fā)病與月平均相對濕度、氣溫、日照時數(shù)有關。本研究結果顯示，長沙市戊型肝炎的發(fā)病與前兩個月的月平均氣溫、月降水日數(shù)、月日照時數(shù)有關。月平均氣溫越低，戊型肝炎發(fā)病越多。氣溫降低時，易感人群抵抗力相對較低，且低氣溫有利于病毒的傳播。冬季春節(jié)前后，人們外出和聚餐的次數(shù)增加，暴露于動物食品的概率升高，導致發(fā)病率上升[13]。月降水日數(shù)的增多，可能有利于戊型肝炎的介水傳播，導致發(fā)病人數(shù)增加。日照時間對戊型肝炎發(fā)病影響的具體機制尚不明確，有待進一步研究。

綜上所述，氣溫降低、降水日數(shù)多、日照時間長是戊型肝炎發(fā)病的危險氣象因素。研究氣象因素對戊型肝炎發(fā)病的影響，可將戊型肝炎防控的關口前移?；鶎俞t(yī)療機構可加大戊型肝炎知識的宣傳，加強居民對戊型肝炎防治意識，減少疾病的發(fā)生和傳播。本研究建立的模型僅考慮了氣象因素對戊型肝炎發(fā)病的影響，具有一定的局限性。后續(xù)研究可進一步收集其他因素資料進行分析，以獲得更全面的結論。

作者貢獻：謝知進行文章的構思與設計、撰寫論文，進行論文的修訂；謝知、劉如春、陳田木進行研究的實施與可行性分析；謝知、張恒進行數(shù)據(jù)收集、整理；謝知、胡偉紅進行統(tǒng)計學處理，進行結果的分析與解釋。

本文無利益沖突。

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(本文編輯：吳立波)

Negative Binomial Regression Model Analysis on the Relationship between Hepatitis E and Meteorological Factors in Changsha

XIEZhi*,LIURu-chun,CHENTian-mu,ZHANGHeng,HUWei-hong

ChangshaCenterforDiseaseControlandPrevention,Changsha410000,China*Correspondingauthor:XIEZhi,Attendingphysician;E-mail:9267692@qq.com

Objective To explore the relationship between hepatitis E and meteorological factors.Methods The monthly reported cases of hepatitis E and meteorological data in Changsha from 2004 to 2015 were collected.Through the comparison of discrete test and model fitting effect indicators,advantages and disadvantages of Poisson regression model and negative binomial regression model were evaluated.The optimal model was selected to analyze the meteorological factors of the incidence of hepatitis E.Results From 2004 to 2015,there were 1 355 cases reported with hepatitis E in Changsha.The annual incidence was (0.21-2.77) per 100 000 people.There were sporadic cases in each month,but most occurred between February and May.According to the results of correlation analysis of meteorological data,monthly total precipitation,monthly average air pressure,monthly average wind speed,monthly average temperature,monthly average relative humidity,monthly days of raining and monthly sunshine hours were enrolled into the model.The indicators of discrete test and model fitting effect showed that the effect of negative binomial regression model was better than that of Poisson regression model.Negative binomial regression model analysis showed that monthly average temperature 〔b=-0.024,95%CI(-0.036,-0.013)〕,monthly days of raining 〔b=0.047,95%CI(0.032,0.062)〕,monthly sunshine hours 〔b= 0.003,95%CI(0.001,0.005)〕 were influence factors of hepatitis E in Changsha (P<0.05).Conclusion Lowered average temperature,more rainy days and longer sunshine hours are the meteorological factors of increased number of cases with hepatitis E.

Hepatitis E;Weather and invasion;Binomial distribution;Root cause analysis

R 512.6

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2017.14.009

2016-12-25；

2017-04-01)

410000湖南省長沙市疾病預防控制中心

*通信作者：謝知，主管醫(yī)師；E-mail：9267692@qq.com