【摘 要】
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目的:通过描述分析2008-2019年石河子市手足口病（HFMD）疫情监测数据,了解HFMD发病特点和流行规律,为石河子市HFMD的防控工作提供合理建议。比较自回归移动平均（ARIMA）模型、支持向量回归机（SVR）、ARIMA-SVR串联模型和ARIMA-SVR并联模型四种模型在HFMD发病率预测中的应用效果,筛检出的最优模型可用于预测未来HFMD发病趋势,丰富石河子市HFMD预测预警系统。方法
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目的:通过描述分析2008-2019年石河子市手足口病（HFMD）疫情监测数据,了解HFMD发病特点和流行规律,为石河子市HFMD的防控工作提供合理建议。比较自回归移动平均（ARIMA）模型、支持向量回归机（SVR）、ARIMA-SVR串联模型和ARIMA-SVR并联模型四种模型在HFMD发病率预测中的应用效果,筛检出的最优模型可用于预测未来HFMD发病趋势,丰富石河子市HFMD预测预警系统。方法:1.收集2008-2019年石河子市疾病预防控制中心统计的HFMD监测数据和石河子统计年鉴的人口数据,采用描述性流行病学方法分析石河子市HFMD疫情流行特征,绘制月份分布热力图突显HFMD历年发病趋势变化。2.以2008年1月-2018年10月共130个HFMD月发病率分别训练ARIMA、SVR、ARIMA-SVR串联模型和ARIMA-SVR并联模型,利用四种模型分别预测2018年11月-2019年12月共14个HFMD月发病率并与实际情况比较。通过误差评价指标RMSE、MAE和R2评估四种模型的拟合效果与预测效果,筛选出最优模型。使用Excel 2019整理HFMD数据并建立矩阵,采用软件R 4.0.2及平台RStudio进行统计推断、绘制图形及构建预测模型,双侧检验水平α=0.05。结果:1.2008-2019年石河子市累计报告HFMD 4 091例,年均报告发病率为56.60/10万,重症病例18例,死亡病例1例。季节性特征较为明显,2014年后出现次峰现象。男性高于女性。病例主要集中于5岁及以下儿童,其中3岁组发病占比最高,其次是4岁组,且有逐年上升趋势。各职业发病数由高到低依次为幼托儿童、散居儿童、学生、其他职业,幼托儿童和学生的占比正随年份逐渐增大。市区发病数最多,团场中发病占比最高的是石总场。2.按照预测精度从高到低排列,四种模型依次为ARIMA-SVR串联模型、SVR模型、ARIMA-SVR并联模型、ARIMA模型。ARIMA中最优模型为ARIMA（1,0,0）（0,1,1）12,验证样本RMSE=4.7235,MAE=3.551 4。SVR中最优模型为基于连续重构矩阵训练的RBF核GA-SVR模型,验证样本RMSE=2.854 4,MAE=2.196 5。使用连续重构样本所建立的SVR模型均优于分层重构样本建立的SVR模型。遗传算法（GA）调参能力优于网格搜索（GS）。组合模型中Polynomial核ARIMA-GA-SVR串联模型的拟合及预测效果均优于ARIMA-SVR加权并联模型,两种并联加权法中加权平均赋值法优于算术平均赋值法。结论:1.2008-2019年,石河子市HFMD年均发病率高于新疆平均发病水平,低于全国平均水平。HFMD发病具有明显季节性,流行曲线呈双峰状,且次高峰现象愈发明显,应重视秋季HFMD防控工作。发病人群中,男性占比高于女性;3岁组最高,4岁组次之;幼托儿童高于散居儿童。提示幼托机构可能是HFMD交叉感染的高风险场所,需重点关注。2.将线性ARIMA模型与非线性SVR模型以串联方式组合能大幅度提高拟合精度和预测精度。ARIMA-SVR串联模型趋势预测与实际情况基本一致,可用于石河子市未来HFMD的预测预警工作。
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