[发明专利]一种融合气象因素和搜索指数的手足口病预测方法

说明书

本发明公开一种融合气象因素和搜索指数的手足口病预测方法，步骤是：收集气象数据、搜索指数和历史手足口病发病数据，并统计为固定时间间隔内的时序数据；从时间差分的角度计算各个具体因素和历史手足口病发病人数的相关系数，确定最大相关系数对应的时间间隔；根据时间间隔聚合当前所有的因素和对应若干时间间隔之后某一个时间段内的发病人数；根据差分时间聚合的多因素数据作为模型的样本，对应若干时间间隔之后某一时间段内的发病人数作为预测目标，训练手足口病预测模型；输入采集的实时病例数据、搜索数据和气象数据，得到短期内的发病情况。此种预测方法能够克服手足口病发病人数的不确定性问题，提高预测传染病发病人数的精准性。

技术领域

本发明属于传染病预测技术领域，特别涉及一种融合气象因素和搜索指数的手足口病预测方法。

背景技术

传染病是一个重要的全球性公共卫生问题，近十年的发病率呈现上升趋势，一直被政府机构、医疗单位和民众所密切关注。手足口病是发病率最高的传染病之一，也是传染病防治的重点，特别是发展中国家的婴幼儿发病率更为显著。

影响传染性疾病发病、流行和传播的因素主要分为：1)自然因素，如气象、空间环境、生态条件；2)社会因素，如社会制度、经济条件、文化水平、风俗习惯。

气象因素作为一种自然环境因素已被证实和传染病的发病率有联系，然而，社会因素却很少被考虑到传染病发病人数的预测和预报。

搜索引擎作为互联网的重要入口，和生活密切相关，通过给定词汇的搜索指数可以为社会因素的侧面或截面描述提供依据。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种融合气象因素和搜索指数的手足口病预测方法，通过统计历史发病情况、气象因素和搜索指数在不同时间段内的因素，并设计融合这三种不同数据的时序模型，以训练和预测短期内的手足口病发病人数，能够克服手足口病发病人数的不确定性问题，提高预测传染病发病人数的精准性。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种融合气象因素和搜索指数的手足口病预测方法，包括如下步骤：

步骤1，收集气象数据、搜索指数和历史手足口病发病数据，并统计为固定时间间隔内的时序数据；

步骤2，从时间差分的角度计算各个具体因素和历史手足口病发病人数的相关系数，确定最大相关系数对应的时间间隔；

步骤3，根据确定的时间间隔，聚合当前所有的因素和对应若干时间间隔之后某一个时间段内的发病人数；

步骤4，根据差分时间聚合的多因素数据作为模型的样本，对应若干时间间隔之后某一时间段内的发病人数作为预测目标，训练手足口病预测模型；

步骤5，根据训练的模型，输入采集的实时病例数据、搜索数据和气象数据，得到短期内的发病情况。

上述步骤1的具体过程是：

步骤11，设置时间间隔数量为k，用{t₁，t₂，…，t_k}表示连续且等间隔的一个时间段；

步骤12，在{t₁，t₂，…，t_k}中统计气象数据和各个地区、平台的搜索指数，其中，V_k＝{v₁，v₂，…，v_k}表示变量v_i在第i个时间间隔内的时序序列，i＝1，2，…，k；变量v∈{M，B}，其中M表示气象因素的集合，B表示搜索指数；用C_k＝{c₁，c₂，…，c_k}表示历史发病人数时序序列。

上述步骤2中，从时间差分的角度计算各个具体因素和历史手足口病发病人数的相关系数，其计算公式是：