系列簡(jiǎn)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(diǎn)。所有內(nèi)容均為疾控?cái)?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(cè)預(yù)警相關(guān)，所以我們這個(gè)系列就叫“監(jiān)測(cè)預(yù)警基礎(chǔ)”。

今天是第25節(jié)，再詳細(xì)講一下MEM的核心計(jì)算過程。

首先需要說明的是，一般情況下MEM的操作我們都是采用R或者類似軟件工具實(shí)現(xiàn)的，但是對(duì)于傳染病監(jiān)測(cè)人員來說，直接使用R或在線工具雖然方便，但容易變成"黑箱操作"，就是不理解過程和原理，結(jié)果就出來了。

我們首先教大家用Excel手動(dòng)計(jì)算，有三大好處：

1. 深入理解原理：每個(gè)計(jì)算步驟都親手完成，真正掌握MAP函數(shù)的內(nèi)涵

2. 數(shù)據(jù)質(zhì)量把控：在計(jì)算過程中能及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)問題，確保結(jié)果可靠性

3. 理解參數(shù)調(diào)整：便于理解δ參數(shù)等關(guān)鍵設(shè)置對(duì)結(jié)果的影響

今天，我們就以某區(qū)縣流感每周病例數(shù)為例，完整重現(xiàn)MAP函數(shù)的計(jì)算流程。

MAP函數(shù)的全稱是"最大累積和百分比"，它的作用是自動(dòng)找出一個(gè)流行季中，病例數(shù)最集中的連續(xù)周次，從而確定流行期的長(zhǎng)度和位置。

計(jì)算公式如下：

p_j^r = t_j^r ÷ t_j^S

其中：p_j^r就是MAP函數(shù)值；分子t_j^r是連續(xù)r周的最大發(fā)病數(shù)累積和；分母t_j^S是整個(gè)流行季發(fā)病數(shù)總累積和。

這個(gè)公式的意義在于通過計(jì)算不同r值對(duì)應(yīng)的累積和占比，找到病例數(shù)增長(zhǎng)最集中的時(shí)段。

一、第一步：準(zhǔn)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

比如有一個(gè)52周每一周的流感病例數(shù)這樣的數(shù)據(jù)

二、第二步：計(jì)算不同r值的累積和（分子t_j^r）

這是最關(guān)鍵的一步，我們需要計(jì)算連續(xù)1周、2周、3周...直到52周的最大發(fā)病數(shù)累積和。記住，是最大發(fā)病數(shù)累計(jì)和，不是第1周、第2周的累計(jì)和，而是連續(xù)r周，r是連續(xù)的周次，以1周、2周作為連續(xù)幾周算最大發(fā)病數(shù)累計(jì)和。

r=1，就是52周中某連續(xù)1周最大的發(fā)病數(shù)的累計(jì)和，其實(shí)就是最大發(fā)病數(shù)那一周，

r=2，就是52周中某連續(xù)2周最大的發(fā)病數(shù)的累計(jì)和，其實(shí)就是最大發(fā)病數(shù)那一周和它上下某一周的累計(jì)和，上下周中哪一周大就加那一周。

理解還是比較好理解的，但是操作起來很難，有什么便捷的操作技巧嗎？

當(dāng)然有！使用下面這個(gè)公式即可

=MAX(SUBTOTAL(9, OFFSET($B$2, ROW($1:$52) - 1, 0, D2, 1)))

我們對(duì)公式說明解釋一下：

OFFSET($B$2, ROW($1:$52)-1, 0, D2, 1)：生成從每個(gè)起始周開始的連續(xù) r周的數(shù)據(jù)范圍。

SUBTOTAL(9, ...)：計(jì)算每個(gè)范圍的求和（9表示求和功能）。

MAX(...)：取所有窗口累積和的最大值。

重要提示：此公式為數(shù)組公式，輸入后需按Ctrl+Shift+Enter確認(rèn)（Excel會(huì)添加{}括號(hào)）。如果使用Excel 365或2021版，直接按Enter即可。

三、第三步：計(jì)算總累積和（分母t_j^S）

這是MAP函數(shù)的分母，總累計(jì)和其實(shí)就是1-52周病例數(shù)的和。

四、第四步：計(jì)算MAP函數(shù)值（p_j^r）

現(xiàn)在我們可以計(jì)算每個(gè)r值對(duì)應(yīng)的MAP函數(shù)值了，其實(shí)就是分子除以分母。

五、第五步：計(jì)算P值斜率（Δp_j^r）

斜率計(jì)算是確定流行期長(zhǎng)度的關(guān)鍵。

1.操作：

1. 在H列計(jì)算斜率

2. 在H2單元格輸入公式：=(H3-H2)*100（轉(zhuǎn)換為百分比）

3. 拖動(dòng)填充柄完成計(jì)算

4. 注意最后一個(gè)r值（52）沒有斜率值

2.斜率的流行病學(xué)意義：

• 斜率代表病例數(shù)累積速度的變化

• 隨著r增大，斜率會(huì)逐漸減小

• 當(dāng)斜率首次低于某個(gè)閾值（δ）時(shí)，就找到了最優(yōu)流行期長(zhǎng)度

δ參數(shù)是MEM模型的"調(diào)節(jié)器"，通常取值在2.0%-4.0%之間。初次計(jì)算可使用推薦值2.8%，如需優(yōu)化，可在2.0%-4.0%間以0.1%為間隔測(cè)試，選擇靈敏度與特異度最均衡的值（約登指數(shù)最大）。

目前舉的例子中其實(shí)就是在H列（斜率列）中查找，找到第一個(gè)小于δ值的斜率對(duì)應(yīng)的r值，本例中，當(dāng)δ=2.8%時(shí)，r=14的斜率2.46%首次小于2.8%，因此確定流行期長(zhǎng)度為14周。

七、第七步：確定流行開始和結(jié)束時(shí)間

找到流行期長(zhǎng)度后，最后一步是確定具體的流行時(shí)間范圍，回到原始數(shù)據(jù)中第14周累積和的計(jì)算結(jié)果，找到累積和最大的連續(xù)14周時(shí)段究竟是哪個(gè)時(shí)段，這個(gè)時(shí)段就是流行期。

本例中，第19-32周的累積和3721為最大值，因此流行開始周為第19周，流行結(jié)束周為第32周；流行前期為第1-18周，流行后期為第33-52周。

好的，MEM的核心MAP函數(shù)我們就已經(jīng)學(xué)會(huì)了，下一節(jié)我們講一講目標(biāo)數(shù)據(jù)流行期閾值的設(shè)置。

編輯：普通疾控人 | 審核：詩酒趁年華

文章來源 | 原創(chuàng)

說明 | 轉(zhuǎn)載只為分享，如有侵權(quán)聯(lián)系刪除

?版權(quán)聲明 | 部分信息和圖片來自公開網(wǎng)絡(luò)

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明

再次轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處

科普健康 | 宣傳疾控

本號(hào)為多位疾控機(jī)構(gòu)從業(yè)者運(yùn)營(yíng)

重點(diǎn)關(guān)注國(guó)內(nèi)外健康事件

致力于疾控科普

在做好科普服務(wù)大眾的同時(shí)

做好疾控機(jī)構(gòu)的宣傳

讓更多的人了解疾控，擁抱健康

歡迎加「小編」微信(cdcjkr126com)

本文具體說明

本文為原創(chuàng)內(nèi)容，文章為個(gè)人理解所學(xué)，不涉及疫情信息及內(nèi)部保密數(shù)據(jù)，發(fā)表的目的為自我總結(jié)及給有需求的人士學(xué)習(xí)使用。如有不妥之處，歡迎聯(lián)系小編修改、刪除。

更多精彩視頻，盡在“CDC疾控人”視頻號(hào)