基于AHP模型分析陜西省新型冠狀病毒肺炎的流行特征

郎麗麗，張喜紅，康育慧，劉雁靈，宋少娟

(長治學院基礎醫學部，山西 長治 046000)

2019年12月起，湖北省武漢市出現導致嚴重呼吸系統癥狀的新型冠狀病毒[1]，后被命名為新型冠狀病毒(Novel coronavirus，2019-nCoV)[2]。2020年1月7日，中國衛生部門確認該病毒可通過飛沫在人與人之間傳播[3-4]，此前可以感染人類的冠狀病毒有6種，新型冠狀病毒是第7種，近日世界衛生組織已將其正式命名為SARS-CoV-2,(Severe acute respiratory syndromecoronavirus 2)[4]。此病毒感染引起的肺炎名為COVID-19(coronavirus disease 2019)[4]，COVID-19的臨床表現多種多樣，但最常見的臨床癥狀為發熱、疲勞和干咳。部分輕度患者僅有低燒，甚至無明顯發熱；還有少數患者以胃腸道癥狀為首發癥狀，如腹瀉、惡心、嘔吐等。2019年12月在湖北武漢市發現首例COVID-19患者[5-6]，截至2020年2月28日，中國累積報告確診COVID-19為79251例，死亡2835例[7]。

以湖北省為中心，緊鄰河南、安徽、江西、湖南、四川、陜西五省、重慶一直轄市。根據國家統計局數據顯示，截至2018年底，五省一市的常住人口分別為：河南9605萬、安徽6324萬、江西4648萬、湖南6899萬、四川8341萬、陜西3864萬、重慶3403.64萬[8]。截至2020年2月28日，COVID-19五省一市累積報告確診人數分別是：河南1272例(0.132‰)[9]、安徽990例(0.157‰)[10]、江西935例(0.201‰)[11]、湖南1017例(0.147‰)[12]、四川538例(0.065‰)[13]、陜西245例(0.063‰)[14]、重慶576例(0.169‰)[15]。從以上數據看，陜西省的總人口數并不是最少的，但陜西省是湖北緊鄰的五省一市中累積病例最少的省，故本文對陜西省出現的病例進行描述，并對病例流行特征進行數學模型分析。本文通過AHP模型對陜西確診病例的性別、年齡、行為特征進行描述分析，可以通過計算權重對確診病例的流行特征進行權重排序，得出可能性最大的影響因素。

1 資料與方法

1.1 數據來源本文主要研究陜西省2020年2月29日以前COVID-19確診病例情況，數據來源于陜西省衛生健康委員會官方網站。本研究涉及的各省人口數據來源于國家統計局官網。其他的COVID-19確診病例數分別來自中華人們共和國、河南省、安徽省、江西省、湖南省、四川省、陜西省、重慶市衛生健康委員會官網。

1.2 統計描述陜西省不同城市間COVID-19累積確診病例有差異，根據國家衛生健康委員會發布的《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第七版)》要求[16],對陜西省累積病例數、不同城市間累積病例數、現存病例數、各病例的基本特征進行統計描述。使用Excel軟件對病例數據進行處理，初步擬合多項式函數，并對信息進行模型計算，使用SPSS軟件對病例進行統計學分析。

1.3 模型方法

1.3.1 病例特征體系構建 根據數據來源信息，245例病例提供了性別、年齡、發病時間、病癥、出行信息、接觸史等基本特征，本文對性別和年齡特征進行構建層次模型。

1.3.2 AHP介紹 層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是由美國科學家Saaty教授于20世紀70年代提出的一種定性與定量相結合的、系統化、層次化的分析方法[17]。該方法是將總體目標分解成三個層次，即目標層、準則層、指標層，通過信息數據構造正互反矩陣，計算矩陣的權向量，最后由最終組合權向量對信息特征進行評估。

2 結果

2.1 陜西省COVID-19累積病例情況2020年1月21日至2020年2月29日間，40 d全省共累積確診COVID-19患者245例，死亡1例。從2020年1月31日至2月15日之間，確診病例成增速上升趨勢，持續上升15 d左右，2月15日后趨于平緩，即確診病例減少，2月20日開始零增長。圖像成開口向下拋物狀，與數據性質一致，見圖1。

圖1 陜西省COVID-19全省累積確診病例情況圖

2.2 陜西省各城市COVID-19累積病例情況陜西省各個地區COVID-19累積病例流行趨勢不同。西安確診病例120例，占全省總數48.98%，2020年1月30日出現加速增長，至2月14號左右趨于平緩，持續上升5 d左右，見圖2。其他城市中確診病例最高為漢中26(10.61%)、安康26(10.61%)，其次是咸陽17(6.94%)、延安15(6.12%)、寶雞13(5.31%)、各城市從1月30日開始病例加速增長，漢中和安康至2月15日趨于平緩，2月20日開始零增長；其他城市至2月9日左右趨于平緩，確定病例開始減少，見圖3。

圖2 陜西省COVID-19各個城市累積確診病例情況圖

圖3 陜西省COVID-19除西安外其他城市累積確診病例情況圖

2.3 陜西省COVID-19現存確診病例情況陜西省COVID-19確診病例呈現先增后減狀態；隨著國家衛健委嚴格管控，各個城市采取及時隔離、及時治療、嚴守健康防線，治愈病例從2020年2月4日起不斷增加，至2月28日治愈病例達到200例，現存病例為45例。圖像成開口向下拋物狀，與數據性質一致，見圖4。

圖4 陜西省COVID-19現存確診病例情況圖

2.4 陜西省COVID-19確診病例流行特征

2.4.1 確診病例流行特征 病例基本信息結果顯示：性別方面，男性病例居多；年齡分組為：未成年(0～7歲)、青年組(18～40歲)、中年組(41～65歲)、老年組(66歲以上)，其中中年組病例居多；初病癥大多為發熱，少數有腹瀉、胃部不適、厭食、咽疼、無癥狀；行為特征分組為：a湖北返陜、b非湖北返陜、c途經湖北、d接觸行為(沒有離開居住所在地)、e無暴露行為,其中接觸病例居多，具體結果見表1。

表1 陜西省COVID-19確診病例流行特征信息

2.4.2 接觸行為類型 接觸行為比較復雜，主要有8種情況：A：與確診病人有接觸史；B：與湖北人有接觸(湖北人非確診、非發熱)；C：接觸的人與確診病人有接觸(中間人并未成為確診病人)；D：與疑似病人有接觸史；E：與發熱病人有接觸；F：住所同單元有返陜人員(返陜人員并未確診)；G：去過公共場所(購物中心、超市、社區醫院)；H：與返陜人員接觸(返陜人員非確診、非湖北人)；I:行為特征比較復雜多樣，為2020年2月13日2號病例(詳細路徑見官網)，具體結果見表2。

表2 陜西省COVID-19確診病例接觸特征信息

2.5 陜西省COVID-19確診病例性別與年齡相關性

2.5.1 AHP模型體系建構 建構確診病例層次關系，目標層為確診病例，準則層1為年齡分組，準則層2為性別組；方案層為行為特征。具體分層見圖5。

圖5 AHP模型體系建構圖

2.5.2 權向量 由數據構造第一層到第二層的矩陣：

得權向量：ω1=(0.059 0.329 0.469 0.143)

同理得第二層到第三層的權向量：

第三層到第四層的權向量：

最終權重：ω=(0.347 0.032 0.020 0.519 0.083)

2.5.3 性別、年齡、行為特征因素與確診病例關系 由2.5.2第二層到第三層知男性的權重大于女性，得男性被傳染患病幾率大一些；中年人較其他年齡患病幾率大一些；從而中年男性較其他人群患病幾率大。由2.5.2第三層到第四層知：“與確針病例有接觸史”權重最大，其次是“湖北返陜”，“途經湖北”權重最低，這表明與確診病例有過接觸的被傳染患病幾率大一些，途徑湖北患病可能性比較小。

3 討論

陜西省緊鄰湖北省，總確診病例與湖北省緊鄰的其他省份是最少的。出現15 d持續增長現象，可能是由于在最初2020年1月份出現COVID-19時，正值春運高峰期，人口流動大，人們對病毒處于無意識狀態，處于COVID-19潛伏期的人并不知道自己已經攜帶病毒，而且沒有進行合理的病毒防范措施，15 d內病癥陸續暴露，從而導致15 d確診病例增加現象。2020年1月下旬，人們意識到病毒的傳播形勢的嚴峻性，各部門進行嚴格管控，幾乎所有可能攜帶病毒者，或接觸者進行了科學治療和安全隔離，2月15日后確診病例開始減少，5 d后歸為零確診。陜西各個COVID-19定點醫院對確診患者及時醫治，截至3月3日治愈出院216例，現存患者28例，死亡1例。死亡病例：男，89歲，與確診病例有接觸，2月9日出現病癥、13日確診、20日離世，此患者伴有30年高血壓、20年腦梗、15年痛風，由于年事已高，家人最終放棄醫院的有效治療措施。

西安較陜西省其他城市確診病例多。西安交通便利，四通八達，并且西安是中華文明發祥地之一，是中國歷史上13朝古都，文化遺存資源廣，西安的旅游業非常旺盛，與外界友好溝通的同時也帶來了比其他城市更多的健康隱患。陜西省除西安市外，漢中市和安康市確診比較顯著。漢中市一對夫婦2020年1月13日自駕去過武漢，隨后有9位接觸者都相繼被確診；一位在浙江務工人員，與他接觸的3位家人相繼確診。1月中旬人們對病毒意識淺薄，回到漢中可能并沒有意識到已經攜帶病毒，并沒有進行及時自行隔離，故在潛伏期發生群體接觸性傳播。安康市的26例中有18位是從外省返陜人員，其中1位在北京已經出現了癥狀，之后返陜；其他17位都是從湖北回來。

陜西省COVID-19患者中與外省返陜人接觸后確診的比較多，人的個體差異比較大，生長環境、生物機體、基因、免疫系統等都不同，所以接觸病毒后或被感染、或免疫抵抗。

陜西省COVID-19患者中同時出現了18例無暴露、無接觸病例，陜西省衛健委補充說明有4位查出有暴露史，現存14位無暴露史。這14位患者的行動及病源還有待研究。從AHP模型結果可以看出，中年男性COVID-19確診比較顯著，中年男性一直是家庭社會的支柱，有的甚至為了家庭、為了事業常年在外奔波，在病毒傳播特殊期，很容易被傳染。

4 總結

本研究只是對陜西省COVID-19病例的初步研究，從基本的流行特征出發，得出初步結論，由于數據本身的局限性，只能對性別、年齡、行為進行模型研究。對于COVID-19的研究應進一步了解患者的生活習慣、生活環境、生物機體、身體性質、血型、常年疾病狀況等因素，從而對病毒進行深入研究，防止類似的病毒出現。