監(jiān)測預(yù)警基礎(chǔ)26-移動流行區(qū)間法中閾值的計算方式

系列簡介

這是我們一系列原創(chuàng)技術(shù)貼，從易到難，每天學(xué)習(xí)一點。所有內(nèi)容均為疾控數(shù)據(jù)分析、科研論文相關(guān)，或者說很多和現(xiàn)在的熱門監(jiān)測預(yù)警相關(guān)，所以我們這個系列就叫“監(jiān)測預(yù)警基礎(chǔ)”。

今天是第26節(jié)，也是MEM的最后一節(jié)。

上一節(jié)我們已經(jīng)講了很多了，可以采用函數(shù)計算流行期了，但是這并不是MEM的真正目的，MEM的目的是對目標時間進行預(yù)警。

預(yù)警就需要閾值，我們這一節(jié)就講閾值的設(shè)置。

MEM模型通過歷史數(shù)據(jù)劃分流行期后，下一步是利用劃分結(jié)果計算閾值：

流行閾值（Epidemic Threshold）：基于流行前期和流行后期（非流行期）數(shù)據(jù)，確定流行開始和結(jié)束的臨界值。

強度閾值（Intensity Threshold）：基于流行期數(shù)據(jù)，定義中、高、極高流行強度的分級標準。

這些閾值用于監(jiān)測當前數(shù)據(jù)：當監(jiān)測指標超過流行閾值時，認為流行開始；超過強度閾值時，判定流行強度等級。

我們先計算流行閾值，也就是流行開始和流行結(jié)束閾值。

流行開始閾值是指當監(jiān)測指標（如發(fā)病率）超過此值時，認為流行期開始。流行結(jié)束閾值是指當監(jiān)測指標低于此值時，認為流行期結(jié)束。這兩個閾值共同定義了流行期的邊界，確保預(yù)警信號及時且準確。

1.計算原理 利用已經(jīng)劃分的流行前期和流行后期的監(jiān)測指標值計算流行開始和結(jié)束閾值。選擇各流行前期中監(jiān)測指標最大的n個值納人分析(n=30/N，N為納入分析的流行季數(shù)，取值范圍為5~10),計算這些值的算術(shù)均數(shù)的單側(cè)95%置信區(qū)間、將置信區(qū)間的上限作為流行開始閾值。同理，利用各流行后期數(shù)據(jù)計算流行結(jié)束閾值。

2.數(shù)據(jù)來源

使用歷史流行季的流行前期和流行后期數(shù)據(jù)（即非流行期數(shù)據(jù)），例如我們上一節(jié)的數(shù)據(jù)流行前期是第1-18周，流行后期是第33-52周。

篩選數(shù)據(jù)點：例如，如果N=9（即9個流行季），則n = 30 / 9 ≈ 3.33，通常取整為4，然后從每個歷史流行季的流行前期中，選擇監(jiān)測指標值最大的4個值組成一個數(shù)據(jù)集。

3.計算這些值的算術(shù)均數(shù)

計算算術(shù)均數(shù)的單側(cè)95%置信區(qū)間（上限），作為流行閾值。流行開始閾值使用流行前期的數(shù)據(jù)計算。流行結(jié)束閾值使用流行后期的數(shù)據(jù)計算，方法相同。

4.為什么這樣做？ 使用非流行期的高值數(shù)據(jù)，可以捕捉到“基線波動”的上限，避免將正常波動誤判為流行。95%置信區(qū)間提供了統(tǒng)計顯著性，確保閾值可靠。
1.計算目的

在流行期內(nèi)，進一步將流行強度分為中、高、極高等級，以便采取差異化防控措施。例如，超過“高流行閾值”時，可能需要啟動應(yīng)急響應(yīng)。

2.計算原理

利用已經(jīng)劃分的流行期的監(jiān)測指標值計算中、高和極高流行強度閾值。選擇各流行期監(jiān)測指標最大的n個值納人分析(n=30/N),計算這些值的幾何均數(shù)的單側(cè)50%、90%和95%(或40%、90%和97.5%)置信區(qū)間，將此3個置信區(qū)間的上限依次作為中、高和極高流行強度閾值。

3.數(shù)據(jù)來源

使用歷史流行季的流行期數(shù)據(jù)（即流行開始到結(jié)束的周次數(shù)據(jù)），例如之前的例子中，流行期是第19-32周。

4.篩選數(shù)據(jù)點

從每個歷史流行季的流行期中，選擇監(jiān)測指標值最大的n個值（n = 30 / N，與流行閾值相同）。

5.統(tǒng)計計算

先計算數(shù)據(jù)對數(shù)的均數(shù)和標準誤，然后反推回原始尺度。

中流行強度閾值：單側(cè)50%置信區(qū)間上限（即中位數(shù)水平）。

高流行強度閾值：單側(cè)90%置信區(qū)間上限。

極高流行強度閾值：單側(cè)95%或97.5%置信區(qū)間上限。

將所有選出的n個值合并為一個數(shù)據(jù)集，計算這些值的幾何均數(shù)（而非算術(shù)均數(shù)），因為傳染病數(shù)據(jù)常呈偏態(tài)分布，幾何均數(shù)更能代表集中趨勢，計算幾何均數(shù)的單側(cè)置信區(qū)間上限，作為強度閾值：公式示意（幾何均數(shù)的置信區(qū)間需對數(shù)轉(zhuǎn)換）。

到此為止，MEM就基本講完了。

它的具體實現(xiàn)有兩種方式，一是R軟件加載運行mem包，二是通過網(wǎng)頁版MEM Dashboard實現(xiàn)，（http://memapp.iecscyl.com:8080/），我們后面再詳細講述！

編輯：普通疾控人 | 審核：詩酒趁年華

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