基于互联网搜索数据的手足口病预测研究

基于互联网搜索数据的手足口病预测研究一、研究背景二、研究目的三、研究材料和方法四、研究结果五、研究结论六、创新性和局限性一、研究背景手足口病2009年到2017年累计发病1771万例，累计死亡3509例，年平均发病率为145/10万。高发年龄段为0-5岁，一岁年龄组高达3000/10万以上，2岁年龄组为2500/10万，5岁年龄组发病率仍有500/10万。目前二胎政策放开已有两年，意味着易感人群基数扩大。一、研究背景传统的疾病数据经人工手段采集，时间消耗长，手足口病数据采集的相对滞后性不利于疫情的掌控。百度指数收入各个网页、新闻搜索关键词每日的变化情况，这类以关键词进行搜索的行为，被认为具有强烈的行为指向性，直接、客观地反映了社会热点和网民需求。同时具有方便、快捷、免费、易得等特性。一、研究背景国外已有基于“雅虎”、“谷歌”等搜索引擎的流行性感冒、艾滋病、轮状病毒等疾病的不同数学模型的预测研究。国内最近已有基于“百度”搜索引擎的全国或地区的登革热、流行性感冒等疾病的不同模型的预测研究。目前尚无报道基于百度搜索指数的全国手足口病多个模型预测研究。二、研究目的旨在建立结合百度指数和传统疾病监测数据的多个预测模型，从中挑选出一个有最优预测效果的模型，以弥补传统疾病监测系统的不足，为卫生部门及早采取公共卫生措施应对疫情，制定相关预防和控制策略提供依据。三、研究材料和方法3.1研究数据来源全国手足口病发病数据来源于国家卫生健康委员会公布的2011.01-2017.12共84个月的数据。百度关键词从手足口病疾病名称、症状和传播途径、预防和治疗等方面选取，从百度指数官网利用爬虫技术获取这些百度搜索指数。3.2

研究思路计算百度关键词搜索指数与全国手足口病发病数的相关系数根据相关系数>0.7的标准筛选最终纳入分析的关键词构建综合的百度搜索指数(BSI)模型的拟合和预测模型的预测效果评价选出最优预测模型三、研究材料和方法

三、研究材料和方法3.3

研究方法预测模型包括：(1)多元逐步线性回归模型 (2)广义线性的类泊松回归模型(3)广义线性的负二项回归模型(4)LASSO回归模型(5)ARIMA模型2011.01-2016.12月共72个月的数据作为训练集；2017.01-2017.12月共12个月的数据作为验证集。三、研究材料和方法

三、研究材料和方法3.5质量控制（1）全国手足口病数据收集阶段（2）百度关键词选取阶段（3）爬取百度搜索指数阶段使用软件：Excel、Python3.5、R3.4.3、Photoshop。检验水准=0.05三、研究材料和方法四、研究结果表1-1全国手足口病2011年1月至2017年12月每月发病数(人)年月2011201220132014201520162017合计占比%1321795075860827548495776379499774124132872.792106094050533866408023300332457386542298961.5533470999052832641531416137872464612255652333.8249981923747817288542634717338422643011289814492419.805230460462116255512528777304863442075211189243492216.476303594381626301416484724354308452668308789258712517.507253442248739269407321477262239315077277680194806113.17813215411833315786314365318081317158117336710777647.29912080213597418318719548518007413497221888011693747.911012249114639213403221306716010617763926331112170388.231117180515026410511915060313082921775413028010566547.151212667912720598379106656116239145558787507994665.41合计161970621687371828377277886119973712442138195243514787625-占比%10.9514.6712.3618.7913.5116.5113.20-100图1-1全国手足口病2011年至2017年的发病数据分解图图1-2全国手足口病2011年至2017年的月度图和季节图表1-2(1)手足口病相关的240个百度关键词关键词关键词关键词关键词手足口病手足口病症状斑丘疹心肌炎是什么病手足口肠道病毒71型红色斑丘疹病毒性心肌炎手足口病图片肠道病毒丘疹是什么心肌炎吃什么药儿童手足口病肠道病毒感染丘疹的治疗方法心肌炎能治好吗什么是手足口病肠道病毒71型治疗弥漫性丘疹心肌炎怎么治疗小儿手足口病肠道病毒通用型高烧不退怎么办急性心肌炎小孩手足口病症状肠道病毒ev71小孩高烧不退怎么办心肌炎是怎么引起的手足口病的症状肠道病毒ev高烧小儿心肌炎手足口病前期症状疱疹性咽峡炎高烧不退心肌炎的症状手足口并发症疱疹高烧惊厥心肌炎后遗症手足口病吃什么药疱疹症状发高烧怎么办心肌炎严重吗手足口病用什么药疱疹图片高烧是多少度心肌炎传染吗手足口病治疗费用病毒性疱疹高烧39度肺水肿手足口病的治疗疱疹是怎么引起的高烧物理降温支气管炎手足口病用药单纯疱疹病毒高烧不退的原因支气管炎的症状预防手足口病疱疹病毒高烧反复支气管炎怎么治如何预防手足口病疱疹病毒感染发烧抽搐支气管炎吃什么药手足口病预防疱疹传染吗抽搐慢性支气管炎怎样预防手足口病单纯疱疹睡觉时突然抽搐一下急性支气管炎备注：黑色字体为最终纳入分析的关键词续表：

表1-2(2)手足口病相关的240个百度关键词关键词关键词关键词关键词

手足口病初期症状口唇疱疹新生儿睡觉时抽搐喘息性支气管炎口腔溃疡手足口病怎么治疗单纯性疱疹睡觉抽搐支气管炎咳嗽口腔溃疡吃什么药手足口病症状疱疹怎么治疗抽搐的原因小儿支气管炎口腔溃疡的治疗方法手足口病严重吗口角疱疹小儿抽搐支气管炎传染吗口腔溃疡怎么好得快手足口病症状图片疱疹性口腔炎面部抽搐哮喘性支气管炎口腔溃疡怎么办手足口病的预防疱疹性咽炎肌肉抽搐支气管炎的治疗口腔溃疡吃什么水果重症手足口病单纯疱疹图片婴儿抽搐慢性支气管炎的症状宝宝口腔溃疡怎么办手足口病潜伏期疱疹最快的治疗方法抽搐的意思小儿支气管炎的症状口腔溃疡怎么治手足口病的传播途径疱疹是什么小孩发烧抽搐过敏性支气管炎小孩口腔溃疡怎么办儿童手足口病症状单纯疱疹是怎么引起玩具消毒支气管炎的治疗方法口腔溃疡怎么治疗手足口病疱疹怎么治什么是疱疹白细胞支气管炎吃什么好口腔溃疡偏方手足口病治疗单纯疱疹的治疗方法白细胞正常值小孩支气管炎幼儿口腔溃疡怎么办手足口病有什么症状病毒性疱疹怎么治疗白细胞低小儿急性支气管炎口腔溃疡的症状手足口病什么症状疱疹的治疗方法白细胞低的原因急性支气管炎的症状口腔溃疡含片小儿手足口病症状疱疹如何治疗白细胞高支气管炎不能吃什么治口腔溃疡小妙招小儿手足口病的症状疱疹的症状白细胞计数偏高闭塞性细支气管炎口腔溃疡维生素手足口病的预防知识单纯性疱疹怎么治白细胞偏高支气管炎哮喘快速治疗口腔溃疡手足口病预防控制指南人类疱疹病毒白细胞计数支气管炎干咳怎么办治疗口腔溃疡手足口病防治知识单纯疱疹病毒感染白细胞高的原因支气管炎治疗口腔溃疡原因手足口病防治指南小儿病毒性疱疹白细胞偏低支气管炎咳嗽口腔溃疡治疗手足口病应急预案疱疹最佳治疗方法白细胞减少脑炎的症状口腔溃疡的治疗手足口病症状和治疗单纯疱疹病毒抗体白细胞减少的原因脑炎如何治疗口腔溃疡手足口病并发症疱疹治疗方法白细胞多病毒性脑炎儿童口腔溃疡怎么办手足口病诊疗指南疱疹治疗白细胞偏低的原因脑炎是怎么引起的口腔溃疡吃什么药好手足口病图片皮疹白细胞低吃什么药脑炎传染吗口腔溃疡如何治疗手足口病预防知识皮疹图片小儿厌食怎么办脑炎严重吗口腔溃疡症状手足口病防控工作方案病毒性皮疹宝宝厌食脑炎后遗症婴儿口腔溃疡怎么办手足口疫情皮疹怎么治疗小儿厌食小儿脑炎小儿口腔溃疡怎么办手足口病肠道病毒什么是皮疹婴儿厌食脑炎症状口腔溃疡的原因手足口病的疱疹图片小儿皮疹心肌炎脑炎的早期症状经常口腔溃疡怎么办手足口病疫情丘疹心肌炎有什么症状病毒性脑炎后遗症口腔溃疡维生素手足口病特征丘疹图片病毒性心肌炎的症状脑炎后遗症有哪些急性播散性脑脊髓炎手足口病高发睡觉时突然抖动抖动急性脑炎

表1-3最终纳入的19个百度关键词与手足口病发病数的相关系数关键词分类百度关键词Spearman相关系数疾病名称关键词手足口病0.91手足口0.96手足口病图片0.71儿童手足口病0.94什么是手足口病0.82小儿手足口病0.77

疾病症状关键词小孩手足口病症状0.78手足口病的症状0.82手足口病前期症状0.79手足口并发症0.85

疾病治疗关键词手足口病吃什么药0.82手足口病用什么药0.86手足口病治疗费用0.71手足口病的治疗0.71手足口病用药0.84

疾病预防关键词预防手足口病0.71如何预防手足口病0.79手足口病预防0.85怎样预防手足口病0.75图1-3手足口病实际发病数y与综合百度搜索指数BSI的双纵坐标图图1-4(1)基于综合百度搜索指数的多元逐步线性回归模型图模型拟合和预测效果图：图1-4(2)基于综合百度搜索指数的类泊松回归模型图图1-4(3)基于综合百度搜索指数的负二项回归模型图图1-5(1)基于综合百度搜索指数的LASSO回归模型图1-5(2)基于综合百度搜索指数的ARIMA模型图1-5(3)基于手足口病发病数据预测的ARIMA模型模型预测效果评价指标比较表1-4各模型预测效果评价指标模型及评价指标MAPE(%)RMSPE(%)多元逐步线性回归模型22.9725.19类泊松回归模型23.3635.16负二项回归模型28.6337.44LASSO回归模型17.1020.15ARIMA-Y+BSI模型24.8629.86ARIMA-Y模型27.5835.50备注：红色字体代表预测效果最好图1-6基于综合百度搜索指数BSI的手足口病回归预测模型预测效果图