瘧疾與氣象因素關(guān)系不同模型預(yù)測效果比較
本文關(guān)鍵詞: 瘧疾 氣象因素 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 逐步回歸模型 預(yù)測效果 出處:《中國公共衛(wèi)生》2017年06期 論文類型:期刊論文
【摘要】:目的分析氣象因素與海南省萬寧市瘧疾發(fā)病率的相關(guān)性,比較BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和逐步回歸模型對瘧疾發(fā)病率的預(yù)測效果。方法收集1995年1月—2007年12月萬寧市每月氣象數(shù)據(jù)和瘧疾發(fā)病率數(shù)據(jù),應(yīng)用Spearman等級相關(guān)分析方法分析氣象因素與瘧疾發(fā)病率之間的相關(guān)性,分別用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法和逐步回歸方法建立瘧疾發(fā)病率的氣象因子擬合模型,預(yù)測2008年各月的瘧疾發(fā)病率。結(jié)果萬寧市瘧疾月發(fā)病率與前1個月的平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、降雨量、日照時間均呈正相關(guān)(均P0.05),與前1個月的平均相對濕度、平均氣壓均呈負(fù)相關(guān)(均P0.01);將7種氣象因素作為輸入變量,瘧疾發(fā)病率作為輸出變量,構(gòu)建內(nèi)含1個隱含層的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,在隱單元數(shù)為16時擬合效果最優(yōu),經(jīng)過300次訓(xùn)練達(dá)到設(shè)定的最小訓(xùn)練誤差為0.001,模型的均方誤差和決定系數(shù)R~2分別為0.002 7和0.99;將7種氣象因素作為自變量,瘧疾發(fā)病率作為因變量構(gòu)建逐步回歸模型,進(jìn)入模型的變量為平均氣溫和平均相對濕度,模型的決定系數(shù)R~2為0.40;應(yīng)用2種模型對2008年各月瘧疾發(fā)病率進(jìn)行預(yù)測,平均絕對誤差分別為1.24/10 000和0.44/10 000。結(jié)論萬寧市瘧疾發(fā)病率與氣象因素明顯相關(guān),利用氣象因素構(gòu)建的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型較逐步回歸模型具有更好的發(fā)病率擬合效果,但逐步回歸模型的預(yù)測效果更好,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的泛化能力需要進(jìn)一步提高。
[Abstract]:Objective to analyze the correlation between meteorological factors and malaria incidence in Wanning, Hainan Province. The prediction effect of BP neural network model and stepwise regression model on malaria incidence was compared. Methods monthly meteorological data and malaria incidence data were collected from January 1995 to December 2007 in Wanning city. The correlation between meteorological factors and malaria incidence was analyzed by using Spearman grade correlation analysis method. The fitting models of meteorological factors were established by BP artificial neural network method and stepwise regression method respectively. Results the monthly incidence of malaria in Wanning was positively correlated with the average temperature, maximum temperature, minimum temperature, rainfall and sunshine time of the previous month (all P0.05%, and the average relative humidity of the previous month), the incidence rate of malaria in Wanning city was positively correlated with the average temperature, maximum temperature, minimum temperature, rainfall and sunshine time of the previous month. The mean pressure was negatively correlated (P0.01C), 7 meteorological factors were taken as input variables and malaria incidence rate was used as output variable, BP neural network model with one hidden layer was constructed, and the best fitting effect was obtained when the number of hidden units was 16:00. After 300 times of training, the minimum training error is 0.001, the mean square error and determination coefficient Rn2 of the model are 0.0027 and 0.99.The seven meteorological factors are taken as independent variables and the malaria incidence rate is used as dependent variable to construct a stepwise regression model. The variables entering the model were mean air temperature and mean relative humidity, and the determination coefficient Rn2 of the model was 0.40.The incidence of malaria in 2008 was predicted by two kinds of models. The average absolute error was 1.24 / 10 000 and 0.44 / 10 000 respectively. Conclusion the incidence of malaria in Wanning is significantly related to meteorological factors. The BP neural network model based on meteorological factors has better fitting effect than stepwise regression model. But the prediction effect of stepwise regression model is better than that of BP neural network model.
【作者單位】: 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院疾病預(yù)防控制所全軍疾病監(jiān)測中心;海南省萬寧市衛(wèi)生防疫站;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(30872151)
【分類號】:R531.3
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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本文編號:1522129
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