青海田鼠鼠疫流行情況分析與預(yù)測

王芳+譚穎

利用青海田鼠體蚤檢測數(shù)據(jù)和青海田鼠鼠巢監(jiān)測數(shù)據(jù)，對鼠害的影響因子進行因子分析化為較少因子后，利用因子得分作為自變量，分別以細菌性檢驗陽性率、牧犬血清陽性率為因變量建立鼠巢監(jiān)測數(shù)據(jù)逐步回歸模型。以細菌性檢驗陽性率、田鼠血清陽性率為因變量建立田鼠體蚤檢測數(shù)據(jù)多元回歸模型。

鼠疫流行因子分析逐步回歸模型多元回歸模型

青海田鼠疫源地是四川省1997年由原四川省衛(wèi)生防疫站在石渠縣首先發(fā)現(xiàn)的，2000年后被納入國家級鼠疫監(jiān)測點，2001年青海省稱多縣證實為青海田鼠鼠疫自然疫源地。了解和評估石渠縣的鼠疫流行狀況，對影響鼠疫流行的因素進行科學(xué)地評估以及對預(yù)測未來鼠疫的變化態(tài)勢，對于四川省未來的鼠疫防治工作具有重要的意義。為此，根據(jù)實際需要，對石渠縣2001-2013年鼠疫數(shù)據(jù)進行分析，建立數(shù)學(xué)模型。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1數(shù)據(jù)來源

四川省石渠縣青海田鼠鼠疫自然疫源地鼠疫監(jiān)測數(shù)據(jù)。

1.2方法

1.2.1影響鼠疫流行因素篩選方法

利用因子分析法對青海田鼠鼠巢監(jiān)測數(shù)據(jù)指標進行篩選。

1.2.1數(shù)學(xué)建模方法

采用青海田鼠鼠巢檢測數(shù)據(jù)篩選出影響鼠疫流行的因子，進行因子分析后將影響化為少量的因子后，用銀子得分代替影響因子作為自變量，分別用牧犬血清陽性率、細菌性檢測陽性率作為因變量建立逐步回歸方程；采用青海田鼠體蚤檢測數(shù)據(jù)篩選出影響鼠疫流行的因子，進行因子分析后將影響化為少量的因子后，用因子得分代替影響因子作為自變量，分別用細菌性檢測陽性率、田鼠血清檢驗陽性率作為因變量建立多元回歸方程。

2模型的建立

2.1鼠巢監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

2.1.1數(shù)據(jù)標準化和指標篩選

通過查閱相關(guān)文獻，結(jié)合實際應(yīng)用，選取巢數(shù)、蚤指數(shù)、細鉤蓋蚤數(shù)、直緣雙蚤指明亞種數(shù)、五側(cè)纖蚤鄰近亞種數(shù)作為影響因子。作Z標準化后進行因子分析，提取3個因子，其特征根分別為：2.231、1.487和1.139，均大于1，且這3個因子的累積方差貢獻率為97.144%。因此選擇這3個因子。第一個因子中系數(shù)絕對值大的主要有直緣雙蚤指明亞種數(shù)、五側(cè)纖蚤鄰近亞種數(shù)，這兩個指標主要反映鼠疫主要的傳播媒介；第二個因子中系數(shù)絕對值大的有：細鉤蓋蚤數(shù)，這個指標是最重要的鼠疫傳播媒介；第三個因子中系數(shù)絕對大的主要有取巢數(shù)、蚤指數(shù)，這兩個指標反映的是鼠巢監(jiān)測的總體信息。旋轉(zhuǎn)后的3個因子之間的相關(guān)系數(shù)為0，可以明顯的看出各因子之間互不相關(guān)，說明提取的四個因子是合理的、科學(xué)的。

因子分析結(jié)束后，可以將原始觀測量轉(zhuǎn)換成這些因子的的得分，用這些因子得分代替原來的觀測量進行進行下一步的統(tǒng)計分析。

2.1.2牧犬血清陽性率逐步回歸模型

用因子分析篩選出來的3個因子作為自變量，牧犬血清檢測陽性率作為因變量，數(shù)據(jù)集中觀測值在這3個因子上的得分作為數(shù)據(jù)輸入，并采用F檢驗，以確保每次引入新的變量之前回歸方程中只包含顯著的變量，建立逐步回歸分析模型。其R為0.702，R方為0.492，調(diào)整R方為0.446。模型的F值為10.668，P值為0.008。模型變量系數(shù)分別為：方程的常量為0.069，第一個因子的系數(shù)為0.045，常量的t值為5.161，第一個因子的t值為3.266.

逐步回歸分析法排除了第二個因子和第三個因子，說明牧犬血清陽性率與第一個因子有關(guān)。根據(jù)上文中對因子分析結(jié)果的解釋，第一個因子與直緣雙蚤指明亞種數(shù)、五側(cè)纖蚤鄰近亞種數(shù)這兩個指標有關(guān)。因此，牧犬血清陽性率主要與直緣雙蚤指明亞種數(shù)、五側(cè)纖蚤鄰近亞種數(shù)這兩個指標相關(guān)。

2.1.3細菌性檢測陽性率逐步回歸模型

用因子分析篩選出來的3個因子作為自變量，青海田鼠細菌性檢測陽性率作為因變量，建立逐步回歸分析模型。其R為0.616，R方為0.380，調(diào)整R方為0.324。模型的F值為6.739，P值為0.025。模型變量系數(shù)分別為：方程的常量為0.007，第一個因子的系數(shù)為0.003，常量的t值為6.069，第一個因子的t值為2.596。

逐步回歸分析法排除了第二個因子和第三個因子，說明牧犬血清陽性率與第一個因子有關(guān)。根據(jù)上文中對因子分析結(jié)果的解釋，第一個因子與直緣雙蚤指明亞種數(shù)、五側(cè)纖蚤鄰近亞種數(shù)這兩個指標有關(guān)。因此，青海田鼠細菌檢驗陽性率主要與直緣雙蚤指明亞種數(shù)、五側(cè)纖蚤鄰近亞種數(shù)這兩個指標相關(guān)。

2.2青海田鼠體蚤數(shù)據(jù)分析

2.2.1數(shù)據(jù)指標篩選

通過查閱相關(guān)文獻可知，影響鼠害流行的主要因素有：主要宿主和主要傳播媒介。青海田鼠鼠疫自然疫源地鼠疫的主要宿主為青海田鼠，主要傳播蚤類為細鉤蓋蚤和直緣雙蚤指明亞種。因此選取捕鼠數(shù)、鼠密度、染蚤率、蚤指數(shù)、直緣雙蚤指明亞種數(shù)、細鉤蓋蚤數(shù)為影響因子。作Z標準化后進行因子分析，得到2個因子，其特征根分別為：2.741和2.594，均大于1，且這3個因子的累積方差貢獻率為88.92%。因此選擇這2個因子。

查看各成份在2個因子載荷矩陣可知：第一個因子中系數(shù)絕對值大的主要有鼠密度、染蚤率、蚤指數(shù)，第二個因子中系數(shù)絕對值大的有：捕鼠數(shù)、直緣雙蚤指明亞種數(shù)、細鉤蓋蚤數(shù)。旋轉(zhuǎn)后的2個因子之間的相關(guān)系數(shù)為0，可以明顯的看出各因子之間互不相關(guān)，說明提取的四個因子是合理的、科學(xué)的。

2.2.2青海田鼠體蚤染蚤率和蚤指數(shù)相關(guān)性分析

青海田鼠體蚤染蚤率和蚤指數(shù)變化情況如圖1所示：

圖1青海田鼠體蚤染蚤率和蚤指數(shù)變化圖

用典型相關(guān)分析法分析這兩個變量的相關(guān)性，變量染蚤率和蚤指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.799，說明兩個變量顯著相關(guān)。

2.2.3細菌性檢驗陽性率多元回歸模型

用因子分析篩選出來的2個因子作為自變量，細菌性檢驗陽性率作為因變量，細菌學(xué)檢驗陽性率作為因變量，青海田鼠體蚤觀測值作為數(shù)據(jù)輸入，并采用F檢驗，建立多元回歸分析模型。其R為0.588，R方為0.345，調(diào)整R方為0.214。模型的F值為2.638，P值為0.120 .模型變量系數(shù)分別為：方程的常量為5.632，第一個因子的系數(shù)為-0.387，t值為-1.514，第二個因子的系數(shù)為-0.442，t值為-1.728.

2.2.4血清學(xué)檢驗陽性率多元回歸模型

用因子分析篩選出來的2個因子作為自變量，血清學(xué)檢驗陽性率作為因變量，細菌學(xué)檢驗陽性率作為因變量，青海田鼠體蚤觀測值作為數(shù)據(jù)輸入，并采用F檢驗，建立多元回歸分析模型。其R為0.748，R方為0.560，調(diào)整R方為0.472.模型的F值為6.359，P值為0.017。模型變量系數(shù)分別為：方程的常量為4.565，第一個因子的系數(shù)為-0.238，t值為-1.136，第二個因子的系數(shù)為0.709，t值為0.007。

3總結(jié)

本文分別對青海田鼠體蚤監(jiān)測數(shù)據(jù)和青海田鼠鼠巢檢測數(shù)據(jù)進行多元統(tǒng)計分析，并得出相應(yīng)的回歸模型，對青海田鼠鼠疫疫情的監(jiān)測和預(yù)測有重要的知道作用。參考文獻：

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基金項目：中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金項目，優(yōu)秀學(xué)生培養(yǎng)工程項目，項目編號：2016ZYXS16。