家庭环境和全球变化环境作为影响非洲亚撒哈拉地区疟疾发病的重要因素而备受国际关注。一方面,家庭环境包括饮用水源、住房结构、教育水平、卫生条件、牲畜饲喂、蚊帐使用和药物喷洒等诸多因素,这些因素之间存在复杂的非线性关系,以综合的方式影响非洲地区的疟疾发病状况;另一方面,温室气体排放所导致的全球气候变化直接影响蚊子的空间分布、生活行为和疟原虫的生活史,从而影响疟疾感染过程和空间分布格局。因此,从全球环境和家庭环境视角,识别影响疟疾发病的关键因素,预测不同温室气体排放情景下的疟疾发病热点,对疟疾防控具有重要意义。目前,已有大量研究揭示了单一家庭因素对疟疾发病的影响。然而,传统统计模型难以量化环境因素之间复杂的非线性关系及其对疟疾发病的耦合作用;与此同时,不同气候变化模型的预测结果存在极大的不确定性。针对上述问题,本研究基于国际公开发布的据库(包括儿童疟疾的血液检测数据、家庭环境调查数据、居民聚集点GPS数据、LandScan人口分布数据、遥感观测数据和IPCC耦合模式的气候变化预测数据),在家庭尺度,构建贝叶斯信念网络模型(BBN),分析家庭环境管理的优先疟疾防控策略;在区域尺度,构建地理信息系统-贝叶斯信念网络(GIS-BBN)耦合模型,预测气候变化的疟疾空间发病热点。具体研究结果如下。(1)基于非洲亚撒哈拉地区的疟疾调查数据库,本文构建logistic回归模型,通过胜算比(Odds Ratios,OR)参数,比较了单个家庭环境因素对疟疾发病影响的重要性次序。研究结果表明,与开放水源(水井、泉水和河流)相比,封闭供水方式(自来水、公共自来水和私有水阀)使疟疾发病率降低30-95%;开放水源的距离影响疟疾发病率,当居民到开放水源取水时间从0分钟增加60分钟时,疟疾发病的OR值从2.15减少到0.25;牲畜作为非疟原虫宿主可以分流蚊子对居民的叮咬,饲喂牲畜使疟疾发病率降低26-46%;相对于使用泥墙和茅草屋顶的家庭,使用砖墙、铁皮屋顶和铺水泥地面的家庭,疟疾发病的OR值降低0.46-0.82。(2)针对传统统计模型难以量化家庭环境因素之间复杂的非线性关系,本研究基于141,233名儿童血液疟疾检测数据和家庭环境因素调查数据,构建了贝叶斯信念网络模型(BBN),来量化家庭环境因素复杂非线性作用对疟疾发病的影响。BBN模型预测疟疾发病阳性检测结果的准确率为86.39%,模型接收操作特征曲线(ROC)的面积参数为0.82(CI95%:0.64-0.94,p-value<0.02),对数损失、平方损失和球面收益参数分别为0.53、0.35和0.80。敏感性分析表明,在耦合作用条件下各种家庭环境因素对疟疾发病影响的重要性存在差异,即饮用水源、经济状况、墙体材料的重要性依次降低,其熵减结果分别为3.98%,2.33%和 1.60%。(3)从全球环境变化角度,本研究采用GIS空间数据和21个IPCC第5阶段耦合模式比较计划的气候变化预测结果,构建贝叶斯信念网络-地理信息系统(BBN-GIS)模型,分析未来的疟疾发病热点。模型对无风险、低风险、中风险和高风险区预测的精度为80.65%。相对于目前而言,在未来2030、2050和2100年,RCP 4.5和RCP 8.5两种温室气体排放下,全球气候变化将会使中、高等级的疟疾风险概率分别减少0.50-0.94%和1.82-2.49%,低风险发生概率增加4.01-4.73%,而当前无风险的概率减少1.35-2.00%,即在气候变化背景下未来疟疾发病区会蔓延,但风险等级会降低。空间概率表明,在最有可能发生的RCP 8.5温室气体排放情景下,疟疾发病热点将从非洲西部向东部和南部转移。总体上看,家庭环境和全球环境因素通过耦合方式,共同影响非洲亚撒哈拉地区的疟疾发病状况。应注重家庭环境管理的作用,以实现气候变化背景下疟疾防控和生活水平提升的双赢目标。