地震是对人类最具威胁性的自然灾害之一,具有突发性和不可预测性,常带来大量伤亡。我国是一个地震灾害高发国家。20世纪至今,全球7级以上的地震,我国约占35％。从1949年至1991年间,我国因地震死亡的人数占各类自然灾害死亡总人数的54％。最大的两次,唐山大地震和汶川大地震,分别造成24.2万人和6.9万人死亡,受伤人数也多达16.4万和37.4万。在伴有大规模伤亡的地震中,伤员的救治需求高峰出现在最初的24到48小时内。在早期对伤员进行抢救能够阻止伤情恶化,挽救大量生命。因此,及时有效地组织伤员医学救援变得至关重要。而根据现有资料,分析地震伤亡影响因素,发现地震后伤员发生规律,建立伤员发生模型,能够较准确地预测地震伤员数量分布及类型,对快速地实施地震医学救援、灾区人员救援工作提供指导作用,挽回许多伤员的生命。因此建立起合理的预测模型,准确地预测地震人员伤亡变化,一直以来都是国内外研究的热点。　　 国外对地震伤员发生影响因素早有研究。地震本身的震源深度,烈度,当地地质条件等均会影响伤员的发生,而当地人口密度、年龄结构等也会对伤员发生造成一定影响。一方面地震人员伤亡影响因素研究逐渐完善,而伤员动态变化规律也引起人们的不断重视,将两者有效地结合起来,更加准确地在震前预测人员伤亡,指导救援人员展开灾区急救工作,挽救更多地生命,变得十分必要。本研究旨在对地震伤亡影响因素进行分析,对地震伤亡动态规律进行总结分析,归纳总结以往地震伤亡预测模型的优缺点,在对玉树地震伤员发生进行实证分析后,利用数学建模的方法建立动态预测模型。　　 研究资料:国内外历次大地震基本信息资料,包括《中国震例》等数据及互联网检索资料;利用Medline,Pubmed, Proquest,ELSEVIER、清华同方CNKI、重庆维普等数据库检索地震伤亡发生影响因素文献;国家卫生部关于玉树地震应急医学救援相关文件、报表及统计资料100余份;搜集了军队参加汶川、玉树抗震救灾应急医学救援的相关公开文件资料50余份,某军医大学抗震救灾简报80余份。　　 研究方法:包括文献法、专家访谈法、现场调研法、系统分析、矩阵数学、帕累托分布模型模拟建模等。应用文献归纳分析方法,对地震伤亡发生影响因素进行总结,归纳现有地震伤亡预测模型;应用现场调研、文献归纳、统计学方法,进行玉树地震伤亡发生实证分析;应用矩阵数学、帕累托分布模型建立动态伤亡预测模型;应用matlab软件进行模型模拟预测。　　 主要研究结果和结论:　　 1、进一步验证地震伤亡变化“两期”规律　　 课题组前期在汶川地震研究基础上提出了地震伤亡发生“两期”变化规律,主要内容为:1、地震伤亡增长通过明显拐点分为“伤亡增长期”与“伤亡持续期”两部分。在经历初期的伤亡快速增长后,出现明显的时间拐点,然后转变为增长速度越来越小的伤亡持续期,直至最终救灾工作完成。2、曲线拐点出现的时间与地震震情、救援力量覆盖速度有关。地震伤亡规模不同,时间拐点出现的时间也不同,一般伤亡规模较小的地震,时间拐点出现越早,一般都在震后一周内,而对于伤亡规模较大的地震,时间拐点出现得越晚,多在震后一周后,甚至震后两周时出现。　　 本文通过对国内外地震报道死亡人数增长趋势进行对数趋势分析,证明大多数地震伤亡发生符合“两期”规律,验证了“两期”规律的正确性。　　 2、地震伤亡发生受到震情、建筑、人口结构及震后救援等因素影响　　 地震人员伤亡影响因素众多,大致包括地震震情、当地环境、人口因素、震后救援行为等因素的影响。地震影响因素主要包括地震震级、地震烈度、地震发生时间,其中地震烈度与伤亡人数的相关性更加可信;而地震发生时间除了和人员在室率有关外,还和人员一天内的活动能力相关。当地环境影响主要包括的当地地理环境、建筑结构,在地震等级固定情况下,建筑的抗震性能决定了建筑的受损程度,直接影响了人员的伤亡发生情况。震区人口年龄、性别、教育等均会影响伤亡情况。　　 3、现有预测方法只能预测瞬间伤亡人数,不能体现伤亡动态变化“两期”规律　　 基于地震伤亡影响因素分析建立的地震伤亡预测模型,按照所用方法不同基本可以分为经验公式法、概率法、动态分析法、基于GIS法及新兴的人工神经网络模型法。这些预测算法均只是对震后瞬间伤亡数字给出大概估计,未考虑地震发生后救援行为对地震伤员在救援有效期内的转归,不能体现地震人员伤亡发生变化动态规律。　　 4、玉树地震伤亡受震情、救援速度等众多因素影响,发生符合地震伤亡“两期”规律　　 玉树地震伤亡发生时间增长趋势均符合地震伤亡发生“两期”规律。玉树震后第六天为伤亡拐点,将伤亡增长区分为两个时期,拐点前为伤亡快速“增长期”,拐点后为伤亡“稳定期”。　　 地震烈度、发生时间、当地建筑结构及震后毁损情况、震后救援行为等因素对玉树震后伤亡人员在时间、空间上的分布产生了一定影响。由于当地人口稀少,此次地震造成的人员伤亡并不是十分严重,而玉树当地的地质特点决定了地震人员伤亡分布主要呈现“北轻南重、东轻西重”的空间特点,与地震烈度图基本一致。而玉树当地土木结构建筑较多,使得震后建筑极易倒塌,造成人员伤亡。　　 5、玉树震后伤亡人数、空运后送伤员总数及救援人员变化趋势一致　　 玉树震后灾区救援人员总数、空运后送伤员总数及伤亡人数随时间变化总体趋势均表现为两段增长特征:快速增长期和平稳期。在震后前期总数呈现快速增长趋势,并在一周内出现拐点,维持平稳增长至饱和状态。这表明虽然地震灾情、当地环境、人口结构等决定了震后人员的初始伤亡状态,但灾区救援人员救治工作及伤员后送情况会影响伤员伤亡状态的后续变化情况,对其进行充分研究,能够为今后的救援工作提供合理的政策建议,挽救大量伤员生命。　　 6、模型模拟基本符合玉树实际情况,验证“两期”规律　　 模型模拟的所有伤员、死亡人数、重伤人数均能与玉树地震实际发生情况保持在同一数量级上。伤员人数误差为42.52％,死亡人数误差为41.04％,重度受伤人数误差为23.01％。模型模拟预测玉树地震每天救治伤员数目增长趋势基本符合“两期”变化规律:在前期的高速增长后救治伤员增长在第六天出现拐点,进入伤亡持续期。进行不同震级下伤亡发生模拟,呈现规模较小地震,时间拐点出现越早,规模较大地震,时间拐点出现越晚,符合“两期”规律中地震规模对伤亡拐点出现时间的影响规律。　　 7、模型预测前三天内救援人员是否到达对减少伤亡至关重要　　 模拟结果显示在救援人员在前三天全部到达对伤员救治意义重大:救援人员在前三天内全部到达能够令总伤亡人数下降至实际伤亡人数的52％,比实际救援速度下的伤亡情况大为改善。灾区本身医疗力量的建设,以及外援医疗力量在震后前三天到达灾区开展救治能够有效地达到地震伤亡的减少、伤员伤情严重度的减轻及预后的改善等目的。