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目的本研究旨在进一步揭示重点传染病发生发展规律,提高当前重点传染病疫情的预测预警能力;为江苏省制订、执行和评估重点传染病的防控措施提供决策依据;为“大数据”背景下传染病发病的精准预测以及探究疫情发生发展的重要影响因素等方面提供新的思路;同时为重点传染病预测预警体系的构建提供科学参考。方法研究利用江苏省结核病、水痘疫情的监测数据,对两种重点传染病的流行特征及规律进行分析,根据两种传染病的流行病学特征和各自数据特点,制定不同的研究策略和目的,构建肺结核疫情预测的多种统计模型,评价各模型的拟合、预测效果;定量分析气象因素对水痘的影响及其滞后效应分布的特点。1.采用描述性流行病学方法,描述并分析2009-2018年江苏省结核病和水痘的流行病学特征,探讨两种传染病在不同时间、地区、人群间的发病规律。2.利用江苏省2009-2018年肺结核月度发病率数据,构建时间序列自回归求和移动平均模型(autoregressive integrated moving average model,ARIMA)、机器学习方法(支持向量回归(support vector regression,SVR)、误差反向传播人工神经网络(back-error propagation artificial neural network,BPANN))和二者的组合方法(ARIMA-SVR、ARIMA-BPANN)共5种预测模型,分析、评价各模型特点及预测效果。评价指标为平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)、平均相对误差(MAPE)和赤池信息量准则(Akaike information criterion,AIC),其值越小说明模型预测效果越好。3.分别使用江苏省13个地级市2009-2018年水痘逐日发病数据和相应日均气温逐日数据,采用近似泊松连接函数(quasi-poisson)构建分布滞后非线性模型(distributed lag nonlinear model,DLNM),同时控制当地的其他气象因素、长期趋势、季节趋势和星期几效应等混杂因素,评估各地气温对水痘发病的暴露-滞后效应。利用多元Meta分析(multivariate meta-analysis)对各地级市的估计结果进行最佳线性无偏预测(best linear unbiased prediction,BLUP)、合并分析和异质性检验。此外,将相关因素纳入多元Meta回归(multivariate meta-regression),探究其在气温与水痘发病的关联模式中有无效应修饰作用,并重复上述方法进行亚组分析,对不同性别和年龄段人群的气温-水痘发病风险效应进行评估和分析。统计检验采取双侧检验,显著性水准为0.05。结果1.2009-2018年江苏省共报告结核病351235例,结核病发病呈逐年下降趋势,年均发病率为44.21例/10万,每年春季高发,男性和青、老年为高发人群,以苏北、苏中地区为主要病区。2009-2018年江苏省共报告水痘339535例,水痘发病呈逐年上升趋势,年均发病率为42.73例/10万,每年5-6月份、12月-次年1月为发病高峰,病例主要以0-10岁学生、托幼儿童、散居儿童为主,苏南地区为主要病区。2.建立5种肺结核预测模型:ARIMA、SVR、BPANN、ARIMA-SVR、ARIMABPANN均方误差分别为0.0356、0.0364、0.0384、0.0329、0.0336;平均相对误差分别为5.76%、6.19%、6.20%、5.63%、5.70%。3.气温对水痘发病的影响效应研究结果显示,13个地市的气温-水痘关联模式存在一定的趋同性,水痘发病的相对风险随着温度的升高呈先上升后下降的倒U型趋势。自北向南,拐点温度逐渐升高(连云港5.6℃-苏州10.5℃)。多元Meta分析结果显示,13个地市的合并效应也展现出了近似的倒U形,相对最高风险温度为8.5℃,其累积风险效应在滞后21天时达到最大RR=1.65(95%CI:1.37-1.99)。多元Meta回归结果表明,人均医疗保健支出水平为潜在的效应修饰因素,即相同气温暴露下,人均医疗保健支出水平越高,水痘发病风险越低。亚组分析结果显示,江苏省男性和7-13岁学龄儿童的水痘发病更易受到气温的影响;从13个地级市的结果来看,各地区性别无明显趋同性,13岁以下儿童的水痘发病更易受到气温的影响。结论1.在江苏省肺结核发病率的预测中,时间序列分析优于机器学习方法,而二者组合模型预测效果优于单独方法,ARIMA-SVR模型在江苏省肺结核发病趋势预测分析中具有较好的应用价值。2.江苏省日平均气温与水痘发病有显著非线性倒U型关联,冬季较低的气温是造成江苏省人群水痘发病风险升高的重要因素,并存在明显滞后性效应,滞后21天时累积风险最高,13岁以下儿童是敏感人群。人均医疗保健支出是各城市间气温-水痘发病差异性的修饰因素,人均医疗保健支出水平越高,相同温度下水痘的发病风险越小,提示在根据气温效应预测水痘发病趋势或制定相应的防控措施时应充分考虑各城市分析结果的特点和异质性问题。3.结合两种重点传染病各自的流行病学特征和数据特点,制定不同的研究策略和目的,通过多种统计学方法和模型的比较及应用研究,从应用组合模型提高预测精度和量化危险气象因素影响效应两个方面,对未来进一步提高疾病防控能力、构建重点传染病预测预警体系进行了新的尝试。