Page 25 - 中国全科医学2022-16期

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·论著·

基于 ARIMA 与 NNAR 模型的中国慢性阻塞性肺疾病

疾病负担预测研究

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赵创艺 ，袁空军 ，杨媛 ，周光清 ，李海燕 3* 查看原文
【摘要】 背景 中国是慢性阻塞性肺疾病（COPD）疾病负担较为严重的国家之一，COPD 已成为中国的第三
大致死病因，其在全部疾病伤残调整寿命年（DALYs）排名中位居第三位。基于患病率、死亡率和 DALYs 率实现对
COPD 疾病负担的有效预测，可为预防和控制措施的制定提供理论支持。目的 描述和分析 1990—2019 年中国 COPD
疾病负担状况及其变化趋势，并预测 2020—2024 年中国 COPD 疾病负担，旨在为中国 COPD 科学防控提供依据。
方法 于 2021 年 12 月，从 2019 年全球疾病负担（GBD 2019）中提取 1990—2019 年中国 COPD 患病率、死亡率及
DALYs 率等疾病负担指标的数据，采用平均年度变化百分比（AAPC）分析其变化趋势。基于 1990—2016 年数据（训
练集）建立 COPD 患病率、死亡率及 DALYs 率的自回归移动平均（ARIMA）模型和神经网络自回归（NNAR）模型，
利用 2017—2019 年数据（测试集）进行模型评价。采用预测值与实际值的相对误差、平均绝对百分误差（MAPE）、
平均绝对误差（MAE）和均方根误差（RMSE）比较模型的拟合和预测效果，运用最佳模型预测 2020—2024 年中
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国 COPD 疾病负担。结果 1990—2019 年：中国全人群 COPD 患病率从 2 344.40/10 增长至 3 175.37/10 ，年均增长
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1.04%，男性和女性的 COPD 患病率平均每年分别增长 0.92% 和 1.13%；中国全人群 COPD 死亡率由 105.09/10 下降至
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72.94/10 ，年均降幅为 1.29%，男性和女性的 COPD 死亡率均呈下降趋势，平均每年分别下降 0.83% 和 1.83%；中国
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全人群 DALYs 率从 2 206.55/10 下降至 1 400.71/10 ，年均下降 1.56%，男性和女性的 COPD DALYs 率均呈下降趋势，
平均每年分别下降 1.37% 和 1.86%。ARIMA 和 NNAR 模型预测值的动态趋势与实际情况基本一致，但 ARIMA 模型的
预测值与实际值相对误差、MAPE、MAE 和 RMSE 更小，预测精度更高。经 ARIMA 模型预测得到 2020—2024 年中国
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COPD 患病率分别为 3 229.77/10 、3 262.44/10 、3 292.38/10 、3 322.31/10 、3 352.25/10 ，死亡率分别为 74.50/10 、
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75.49/10 、76.11/10 、76.50/10 、76.75/10 ，DALYs 率分别为 1 429.56/10 、1 452.07/10 、1 469.64/10 、1 483.35/10 、
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1 494.05/10 。结论 2020—2024 年中国 COPD 疾病负担呈现上升趋势，ARIMA 模型在拟合中国 COPD 疾病负担应用
中具有良好的拟合效果和精度，可为 COPD 疾病负担短期预测提供借鉴与参考。
【关键词】 肺疾病，慢性阻塞性；疾病负担；患病代价；ARIMA 模型；NNAR 模型；预测
【中图分类号】 R 563.9 R-05 【文献标识码】 A DOI：10.12114/j.issn.1007-9572.2022.0045
赵创艺，袁空军，杨媛，等 . 基于 ARIMA 与 NNAR 模型的中国慢性阻塞性肺疾病疾病负担预测研究［J］. 中国
全科医学，2022，25（16）：1942-1949. ［www.chinagp.net］
ZHAO C Y，YUAN K J，YANG Y，et al. The burden of chronic obstructive pulmonary disease in China predicted by
ARIMA and NNAR models：a comparative study［J］. Chinese General Practice，2022，25（16）：1942-1949.
The Burden of Chronic Obstructive Pulmonary Disease in China Predicted by ARIMA and NNAR Models：
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a Comparative Study ZHAO Chuangyi ，YUAN Kongjun ，YANG Yuan ，ZHOU Guangqing ，LI Haiyan 3*
1.School of Health Management，Southern Medical University，Guangzhou 510515，China
2.Health Management Center，Nanfang Hospital，Southern Medical University，Guangzhou 510515，China
3.Graduate School，Southern Medical University，Guangzhou 510515，China
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Corresponding authors：ZHOU Guangqing，Professor，Master supervisor；E-mail：13318898668@189.cn
LI Haiyan，Professor，Doctoral supervisor；E-mail：lhy@smu.edu.cn
【Abstract】 Background In China，a country with relatively serious burden of chronic obstructive pulmonary disease
（COPD），COPD is the third leading cause of death，and ranks third among all diseases in terms of disability adjusted life
years（DALYs）. Effective prediction of the burden of COPD based on its prevalence，mortality and DALYs rate will provide
基金项目：广东省科技计划项目（2017A030223004）；国家自然科学基金资助项目（U1132001）
1.510515 广东省广州市，南方医科大学卫生管理学院 2.510515 广东省广州市，南方医科大学南方医院健康管理中心 3.510515
广东省广州市，南方医科大学研究生院
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通信作者：周光清，研究员，硕士生导师；E-mail：13318898668@189.cn 李海燕，研究员，博士生导师；E-mail：lhy@smu.edu.cn
本文数字出版日期：2022-05-05