时变SEIQDR和ARIMA模型在上海市COVID-19预测中的应用和比较

目的 根据时变易感者-潜伏者-感染者-隔离者-死亡者-康复者(susceptible-exposed-infected-quarantined-dead-removed, SEIQDR)模型和差分自回归移动平均(autoregressive integrated moving average, ARIMA)模型,针对上海市Omicron感染数据选择适合上海市疫情判断的预测模型。方法 选用2022年3月1日―4月20日上海市COVID-19新增阳性感染者的数据进行拟合,选用2022年4月21日―5月30日的数据评估模型的预测效果。分别构建时变SEIQDR模型与ARIMA模型,通过比较决定系数(coefficient of determination, R²)、平均绝对误差(mean absolute error, MAE)和均方根误差(root mean squared error, RMSE)的大小评价模型的拟合及预测效果。结果 时变SEIQDR模型和ARIMA模型的拟合效果均较优,R²分别为0.990和0.984。2个模型5 d的预测效果均...     

ARIMA模型与GM(1,1)模型对兴化市结核病发病数预测效果比较

目的 比较求和自回归滑动平均模型(ARIMA)和灰色模型GM(1,1)对结核病发病数的预测效果。方法 利用兴化市2012—2019年结核病月发病和年发病数,分别构建ARIMA模型和GM(1,1)模型,进行发病数的拟合,采用平均绝对百分误差(MAPE)、平均绝对误差(MAE)和判定系数(R²)评价拟合效果。采用优势模型预测2020—2024年发病数。结果 2012—2019年兴化市共报告结核病5 673例,年均发病率55.88/10万。发病率总体呈逐年下降趋势■,男性年平均发病率(79.09/10万)高于女性(31.75/10万),差异有统计学意义(χ²=1017.707,P<0.001)。构建的ARIMA模型为SARIMA(0,1,1)(0,1,1,)₁₂,GM(1,1)模型为■。平均误差率(MER)、平均绝对误差(MAE)和判定系数(R²),ARIMA模型为5.42%、36.43、0.929,GM模型为4.24%、28.50、0.973。GM(1,1)模型的预测效果较好。利用GM(1,1)预...     

2020-2022年济南市历城区食品重金属含量分析

目的 分析2020-2022年济南市历城区食品中的重金属含量,了解济南市历城区食品重金属污染状况,为食品安全风险评估和采取针对性控制措施提供科学依据。方法 按照《国家食品污染和有害因素风险监测工作手册》的具体要求并结合食品种类及分布特征,从2020-2022年济南市历城区的各大超市、农贸市场、乡镇集市、零售商店采集9类食品共计180份,包括蔬菜(叶类和根茎类)、水果、粮食、面制品、膨化食品、茶叶、干制菌类产品、干制水产品、水产品,进行铅、镉、铝、总砷、总汞、镍、铬、锰共8种重金属元素的检测,并对检测结果进行分析。结果 8种重金属元素的检出率在16%～100%,其中165份食品检测了铝元素,检出129份,检出率为78.2%;180份食品检测了镉元素,检出114份,检出率为63.3%;铝、镉元素的检出率高于其他重金属元素(χ²=12.86,P=0.005)。加工类水产品和干制菌类产品铅、镉、铝、总砷、总汞元素的检出率高于其他类食品(χ²=31.39,P=0.003)。干制菌类产品镉超标2份(6.66%);油条和海蜇中的铝元素各有2份样品超标,超标...     

深圳大气PM2.5中重金属污染特征及健康风险评价

目的 了解深圳市大气PM_2.5中重金属污染特征及对人体的健康风险。方法 于2017年在深圳市龙岗区、南山区和盐田区采集PM_2.5样品,分析其中砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、镍(Ni)、铅(Pb)、锌(Zn)、汞(Hg)、铜(Cu)和锰(Mn)等9种重金属元素的含量和污染特征,并采用美国环境保护署健康风险评价模型对重金属进行呼吸暴露健康风险评价。结果 深圳三个区大气PM_2.5中9种重金属元素的浓度范围为1.50×10^-9~9.03×10^-4 mg/m³,其中盐田区Zn的平均浓度(2.20×10^-4 mg/m³)最高,Hg的平均浓度(1.14×10^-8 mg/m³)最低。三个区PM_2.5中砷、镉、铅、汞的平均浓度均低于GB 3095-2012《环境空气质量标准》二级标准限值,其中As的浓度接近国标。三个区PM_2.5中Cd、Cu、Zn的富集因子(enrichment factor,EF)＞10, Pb、As、Hg、Ni的EF在1与10之间,Cr的EF<1。9种重金属通过呼吸途径对暴露人群的年均超额危险度在3.06×10^-13~2.03×10^-7之间,均低于人群可接受的危险度水平(10^-6),其中以As和Cr的潜在危害最大。结论 深圳市三个区PM_2.5中9种重金属平均浓度均低于GB 3095-2012中的限值,健康风险低于最大可接受风险值。     

2018—2021年天津市市售螃蟹中四种重金属污染状况及评价

目的 了解天津市市售螃蟹中重金属污染水平及其在螃蟹体内分布,为水产品的重金属污染防控提供依据。方法 根据《国家食品污染物及有害因素风险监测工作手册》要求,在天津市范围内采用随用机抽样方法,采集市售代表性螃蟹样品275份。按照国家标准检测方法对其中的铅、镉、汞、砷含量进行检测,并采用单因子污染评价指数法评价污染程度。结果 275份螃蟹样品中四种重金属元素总体含量水平依次为镉(0.058 mg/kg)、铅(0.056 mg/kg)、无机砷(0.027 mg/kg)、甲基汞(0.019 mg/kg)。四种元素中镉超标率最高(49.09%),无机砷次之(4.29%),铅最低(0.48%);海水蟹中镉、无机砷超标率(75.71%、7.48%)高于淡水蟹(22.66%、0.97%);蟹黄/蟹膏中镉超标率(46.91%)高于胸肌(8.36%)、腿肌(3.27%)。单因子污染指数评价结果显示,海水蟹蟹黄/蟹膏中镉处于重度污染水平(Pi = 5.12),胸肌中镉(Pi = 0.25)及蟹黄/蟹膏中无机砷(Pi = 0.22)处于轻度污染水平;淡水蟹蟹黄/蟹膏中镉(Pi = 0.44)处于轻度污染水平。结论 天津市市售螃蟹中铅、镉、甲基汞、无机砷均存在不同程度的污染,镉、无机砷污染较为严重,建议加强监管并引导居民合理膳食。     

基于ARIMA模型的医院超声检查工作量预测研究

目的 观察ARIMA模型在医院超声检查工作量预测中的应用,为某院医疗资源合理配置决策提供依据。方法 收集某院2011年1月至2021年12月超声检查工作量数据。采用SPSS 26.0软件构建ARIMA(p,d,q)×(P,D,Q)_s模型,预测2021年超声检查工作量,利用R²、平均绝对百分误差(MAPE)等指标评价模型预测效能。结果 ARIMA(0,1,1)(0,1,1)₁₂是超声检查工作量的相对最优模型。模型的R²为0.901,模型残差经Ljung-Box检验证实为白噪声序列(Ljung-Box Q(18)=14.939,P=0.529),模型的MAPE为7.28%,实际值均在预测值的95%置信区间内。结论 ARIMA(0,1,1)(0,1,1)₁₂模型对于预测超声检查工作量具有较高的精准性,医院应根据超声检查工作量变化规律合理配置医疗卫生资源,提升现代医院精细化管理水平。     

上海市水产品中重金属污染情况

目的了解上海市市售水产品中重金属含量水平。方法在上海市采集具有代表性的水产品6类685件,测定铅、镉、总汞和总砷(部分无机砷)的含量。采用重金属污染指数(MPI)评价其污染程度。结果不同种类水产品中重金属水平存在差异,其中铅均未超标,镉的超标率依次为海水甲壳类(28.1%)、头足类(20.0%)和双壳类(13.6%),海水甲壳类中海水蟹中镉污染较为严重,平均值为0.913 mg/kg(超标率61.7%)。大闸蟹分组研究结果显示,肌肉组织和蟹膏蟹黄的重金属(镉、总汞、总砷)污染水平差异有统计学意义(P0.05)。MPI评价重金属污染总体程度为双壳类海水甲壳类头足类淡水甲壳类海水鱼类淡水鱼类。结论上海市市售水产品有一定程度的重金属污染,尤其以双壳类、海水甲壳类和头足类中镉超标比较严重。     

数据存在共线性时采用主成分回归分析与投影寻踪回归分析的效果比较

目的比较主成分回归分析与投影寻踪回归分析在数据存在共线性时效果之差别。方法利用实际数据从拟合效果和预测效果两方面评价两种建模方法的优劣。结果主成分回归模型的决定系数为0.8172,相对误差绝对值的平均值为6.42%,预测误差的均方为0.61;投影寻踪回归分析各模型的决定系数为0.8851~0.9944,相对误差绝对值的平均值为1.11%~4.81%,预测误差的均方为0.03~0.38。结论本实例数据(存在一定共线性)分析结果表明,投影寻踪回归分析的拟合效果与预测效果均优于主成分回归分析。     

基于时间序列模型的某三甲医院心力衰竭入院人数及治疗趋势预测

目的 利用温特斯指数平滑法建立医院心力衰竭入院人数及平均住院日预测模型,探讨其应用价值,为医院管理提供科学依据。方法 从某三甲医院电子病历系统收集2007—2017年心力衰竭住院患者人数及其平均住院日,通过模型诊断、参数优化等方法,构建温斯特指数平滑模型,后对该院心力衰竭入院及治疗趋势进行预测,并对预测结果进行评价。结果 将该院2007年1月至2016年12月心力衰竭患者数据设定为训练样本,进行建模拟合及参数优化,以2017年1—12月数据作为测试样本,进行预测及验证。结果显示,该模型用于心力衰竭入院人数预测的平均绝对百分误差(MAPE)为7.055%,平稳R²为0.738;心力衰竭平均住院日预测的MAPE为4.323%,平稳R²为0.698。实际住院人数及平均住院日基本位于预测值的95%置信区间内,表明所建立的温特斯指数平滑模型能较好地用于心力衰竭入院人数及平均住院日的预测。结论 温特斯指数平滑模型能较好地预测心力衰竭住院患者人数、平均住院日的季节变化趋势,能为医院合理配置医疗资源提供方法参考及科学依据。     

基于机器学习算法的中国近地面臭氧浓度模拟

目的 探索基于多种机器学习模型的我国近地面臭氧浓度高精度模拟方法。方法 基于2013—2017年的多源数据,建立基于多种机器学习算法的全国近地面臭氧浓度模拟模型。结果 随机森林(random forest, RF)模型的性能最佳,R²为0.752,RMSE和MAE分别为23.264和16.094μg/m³。地面下沉短波辐射为近地面臭氧浓度模拟的最关键因素。结论基于气象、地理、排放等多元变量的RF模型可实现近地面臭氧高精度模拟。未来可进一步引入空气污染物的自然源排放量数据以提高模型精度。     

Elman神经网络与ARIMA模型对甲肝月发病率的预测研究

目的 两模型对甲肝月发病率数据进行拟合预测,比较最优模型。 方法 通过软件实现ARIMA模型和Elman神经网络对甲肝发病率进行拟合,并对2017年月发病率进行仿真。 结果 两模型拟合预测效果较好,ARIMA模型平均绝对误差(mean absolute error,MAE)、均方根误差(root-mean-square error,RMSE)、平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)分别为0.013、0.002 9、9.29;Elman神经网络MAE、RMSE、MAPE分别为0.012、0.000 22、8.695。Elman神经网络预测结果优于ARIMA模型。 结论 两模型均能够拟合预测甲肝月发病率,Elman神经网络拟合预测效果更好。     

GM(1,1)模型在我国梅毒发病率预测中的应用

目的 探讨GM(1,1)模型及其新陈代谢模型在我国梅毒发病率预测中的效果,为我国梅毒病情控制提供理论参考。 方法 收集2008－2017年全国梅毒年发病率数据,用R3.4.3软件建立GM(1,1)模型及其新陈代谢模型并预测,比较两类模型的拟合及预测效果。 结果 拟建立的两个GM(1,1)模型及两个新陈代谢模型分别为x⁽¹⁾(k+1)=511.37e^(0.048k)-491.88,x⁽¹⁾(k+1)=1 830.61e^(0.016k) -1 803.75,x⁽¹⁾(k+1)=753.35e^(0.036k)-730.28,x⁽¹⁾(k+1)=922.35e^(0.016k)-895.48。其拟合相对误差为4.38%、0.79%、2.55%、1.96%,预测相对误差为5.46%、5.51%、6.85%、1.48%,模型精度高。 结论 新陈代谢GM(1,1)模型的效果优于普通模型,用监测数据建立GM(1,1)模型优于用预测数据建立模型。     

上城区其他感染性腹泻ARIMA乘积季节模型的建立与预测

目的 建立上城区其他感染性腹泻病求和自回归移动平均(auto-regressive integrated moving average, ARIMA)乘积季节模型，为早期防控提供参考。方法 利用SPSS 25.0软件对上城区2010—2020年其他感染性腹泻病发病数据构建ARIMA乘积季节模型，通过对2021年月发病数进行回代预测评价模型拟合效果，并用构建的模型对2022年月发病数进行预测。结果 上城区2010—2020年共报告其他感染性腹泻病40 534例，年均报告发病数为3 685例，无死亡病例报告。构建的较优模型为ARIMA(2,1,1)(1,1,1)₁₂,平稳R²=0.870,贝叶斯信息准则(Bayesian information criterion, BIC)=9.524,平均绝对百分误差(mean absolute percentage error, MAPE)=27.351,模型Box-Ljung检验差异无统计学意义(Q=10.420,P=0.659)。模型实测发病趋势与预测发病趋势基本一致，预测值和实测值平均相对误差为23....     

无机砷化合物对HaCaT细胞毒性作用

目的探讨无机砷化合物对人表皮角质细胞(HaCaT)毒性与氧化应激和砷代谢关系。方法用四甲基偶氮唑盐法测定细胞生存率;检测砷化物对丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活力影响;流式细胞仪检测细胞内活性氧(ROS);原子荧光分析方法检测细胞内外不同形态砷含量。结果200.0 μmol/L As₂O₃(iAs^Ⅲ)、50.0~500.0 μmol/L Na₂HAsO₄·7H₂O(iAs^Ⅴ)能够明显降低HaCaT细胞生存率,生存率分别为(54.8±5.9)%、(85.4±9.5)%、(70.0±4.0)%、(58.8±6.0)%,在低剂量时,2种砷化物表现为促进HaCaT细胞增殖(P<0.05);iAs^Ⅲ组随剂量增加MDA含量梯度增加,iAs^Ⅴ组MDA含量先增加后降低呈倒U形;细胞内ROS含量iAs^Ⅲ组> iAs^Ⅴ组;细胞外iAs^Ⅲ、iAs^Ⅴ含量均高于细胞内,细胞内砷甲基化率表现为5.0 mol/L iAs^Ⅲ组(87.3%)>50.0 mol/L iAs^Ⅲ组(61.8%),5.0 mol/L iAs^Ⅴ组(40.0%)>50.0 mol/L iAs^Ⅴ组(10.5%),且iAs^Ⅲ组高于iAs^Ⅴ组。结论无机砷化物对HaCaT 细胞毒性影响与氧化应激和砷代谢水平有关。     

广东省十城市饮用水中部分元素健康风险评价

目的对广东省10城市饮用水中元素的健康风险进行评估。方法于2011年2—4季度,对各监测点市政水厂的出厂水中砷、铬（六价）、镉、铅、汞、硒、锰、铜、锌9种元素浓度进行检测。采用美国环保署推荐的健康风险评价模型,计算上述9种元素经口途径暴露的健康风险。结果广东省10个城市出厂水中除汞的合格率为98.8%（169/171）外,其他指标均全部合格。3种基因毒金属所引起的健康危害的个人年风险水平由高至低依次为铬（六价）(3.71×10^-5/a)>砷(1.04×10^-5/a)>镉(0.16×10^-5/a),总健康风险值为4.91×10^-5/a。6种躯体毒金属健康危害的个人年风险水平由高至低依次为铜(11.82×10^-10/a)>铅(6.41×10^-10/a)>汞(3.06×10^-10/a)>硒(1.04×10^-10/a)>锰(0.58×10^-10/a)>锌(0.24×10^-10/a)。结论广东省10城市饮用水中9种元素的单指标个人年风险水平分别在国际辐射防护委员会（ICRP）的最大可接受风险水平(5.0×10^-5/a)范围内。     

宜昌城区霾与非霾天气下PM2.5中12种元素污染特征比较

目的 了解宜昌城区霾与非霾天气下PM_2.5中元素污染特征,为本地区雾霾天气对人体健康效应的研究以及环保调控措施的制定提供科学依据。 方法 2016年12月－2017年11月利用中流量采样器采集大气中PM_2.5,电感耦合等离子体质谱检测铍、铝、铬、锰、镍、砷、硒、镉、锑、汞、铊和铅含量后,对12种元素霾与非霾天气下的差异进行比较。 结果 宜昌市大气中PM_2.5质量浓度的年均值为56.4 μg/m³,呈冬季(94.0 μg/m³)>春季(50.6 μg/m³)>秋季(36.6 μg/m³)>夏季(28.1 μg/m³)趋势;12种元素中污染水平最高的是铝(141.2 ng/m³),其次依次是铅(37.8 ng/m³)、锰(25.3 ng/m³)、砷(5.29 ng/m³)等。检测的12种元素占PM_2.5质量浓度的0.393%,非霾日(0.555%)高于霾日(0.232%)。 结论 宜昌市大气中PM_2.5污染情况较以往有所改善,但砷、铬、铅等金属污染应当予以重视。     

厦门市2018年市售水产品重金属污染状况分析

目的了解厦门市售水产品中铅、镉、铬、砷与汞5种重金属元素污染状况,为其限量标准制定和风险评估提供依据。方法2018年在厦门市6区超市和农贸市场抽取189份样品,采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定重金属元素,并分析检出率、超标率和元素含量。结果样品中铬和砷总检出率均为100.0%,其余3种元素总检出率分别为铅>镉>汞;干制类中铬、镉、铅、砷含量检出值高于其他4类样品;各元素在5类样品中总超标率为砷>镉>铅>铬>汞。仅腌制类未检出超标样品。结论厦门市售水产品中存在一定程度重金属污染,干制类污染情况相对严重,应加强监管并采取控制措施。     

天津地区水产品重金属污染状况调查

目的了解天津地区水产品中中重金属污染状况。方法于2013年1—12月在天津地区16个区县的超市、农贸市场、餐馆采集水产品(淡水鱼、海水鱼、软体类),采用电感耦合等离子体质谱法测定7种重金属(铅、砷、汞、镉、铬、铜、镍)含量,并进行单因子污染评价。结果天津地区三类水产品铅、砷、镉、镍、铜含量存在差异,其含量分布规律均为淡水鱼海水鱼软体类;淡水鱼和软体类水产品的铅、海水鱼和软体类的镉、海水鱼的汞均为轻度污染水平。结论本次调查的天津地区水产品中部分元素为轻度污染,海水鱼中镉超标现象应引起重视。     

西维因与胡椒基丁醚对蚤状溞协同毒性作用

目的 探讨农药混合物联合毒性的评定方法。方法 选择蚤状溞作为受试生物,测定西维因和胡椒基丁醚对蚤状溞的单一毒性及其联合毒性,基于单一化合物的浓度-反应曲线,引入交互作用系数,运用浓度相加(CA)与独立作用(IA)模型对二元混合物的联合毒性进行预测,并将模型预测结果与混合物毒性实验数据进行比较分析。结果 西维因、胡椒基丁醚及2者混合物对蚤状溞的急性毒性数据均可通过Weibull方程拟合,R²分别为0.89005、0.92834、0.94441,由拟合方程得到的半数效应浓度(EC₅₀)分别为0.0714、5.7147、2.9680μmol/L;西维因与胡椒基丁醚对蚤状溞急性毒性呈协同作用;西维因与胡椒基丁醚混合物毒性引入交互作用系数K后,IA模型预测曲线与实验数据拟合曲线更接近。结论 农药混合物毒性可以通过模型预测,化合物的交互作用可通过K函数修饰。     

灰色序列模型在三级综合医院门诊人次预测中的应用

目的 探讨灰色序列模型GM(1,1)在三级综合性医院门诊人次预测中的应用,为综合性医院门诊量预测提供方法学参考.方法 采用灰色序列模型GM(1,1)对门诊人次进行预测拟合分析,计算其相对误差,并进行外推预测.结果 灰色序列模型GM(1,1)预测门诊人次与实际值拟合误差较小,模型预测精度评级为优(P>0.95).结论 灰...