醫學院校開設空間流行病數據分析與建模仿真開放實驗課探討

張利萍　鄭彥玲

【摘 要】基于GIS（geographic information system，地理信息系統）的空間統計技術，是采集、整理、分析和管理地理空間數據的重要工具，具有對海量空間數據存儲、分析的特點，能夠迅速而又直觀地顯示分析結果，近年來在公共衛生、社會經濟等許多部門廣泛應用。開設空間流行病數據分析與建模仿真開放實驗課，提升醫學生利用空間統計知識分析流行病發病和聚集特征的能力是必要的。

【關鍵詞】空間統計分析；開放實驗課

中圖分類號：G 642.0

1 空間流行病學發展現狀

空間統計技術主要根據空間中鄰近數據通常比相離較遠的資料具有較高相關性的原理，透過位置建立數據間的統計關系，嘗試從大量凌亂的資料中，以統計方法發掘空間變動規律，分析具有空間屬性事物之間的相互關系，實現對空間信息的認知、解釋、預測及調控等。其在公共衛生領域的研究集中在疾病時空規律的認識、成因分析以及干預和防御等方面[1-2]。

眾所周知，疾病的發生受其所在自然和社會環境的影響。對于疾病分布的理解及其防控，國外研究者越來越重視環境因素的影響，尤其是生態學的、宏觀的、群體水平的因素，國內更多地局限于個體水平影響因素的研究。局限于個體的危險因素分析，忽略了自然與社會環境對傳染病的傳播、流行、擴散也起非常重要的作用。大量文獻從描述型流行病學探討和分析疾病的三間（時間、空間、人間）分布，對傳染病影響因素進行分析。據估計，流行病學研究和公共衛生決策所涉及的信息中，約80%與地理空間有關，充分利用這些空間信息，才能更加有效地研究疾病發生及流行的影響因素，從而為制定有效的防控策略或措施提供科學依據。空間統計學分析與傳統統計分析的區別在于，傳統統計分析方法忽略了疾病分布的地理相關性，把每個地區疾病發生的頻率作為相互獨立變量去分析[3-4]。

2 新疆地方流行病學研究需要空間統計學方法

新疆是少數民族地區，整體經濟發展水平較低，地方政府對流行病控制工作經費投入相對較少。多民族地區使語言、文字等方面的交流存在很多困難。它是許多法定傳染病全國高負擔省區之一，自然條件較差、山區、牧區和戈壁沙漠較多，地廣線長，交通不便，流行病控制工作成本很高，難度很大，這種狀況在一定時期內仍難以改變。

新疆許多法定傳染病，如肺結核、乙肝等發病率一直高居不下，高于全國水平[5]，除與病原體、社會經濟和醫療衛生條件有關之外，這可能還與新疆獨特的地理位置，氣候環境有關。這些都促使未來的流行病研究工作者從醫療、經濟發展、人文、氣候、空間地理條件等多角度研究流行病發病與傳播規律。

同時，我們也注意到，在新疆，空間統計技術應用于流行病傳播領域的研究才剛剛起步，一方面是受人們對流行病傳播規律的認識所限，另一方面也是受研究技術和方法的制約。很多學者已經意識到該技術的強大優勢和廣闊前景，開始嘗試其在流行病預防控制方面的應用。

3 空間流行病數據分析與建模仿真開放實驗課設置目的與方法

醫學院校學生統計相關課程開設較少，往往在參與科研工作中體會到“書到用時方恨少”，開設空間流行病數據分析與建模仿真開放實驗課設置擬在通過開設開放實驗課程，為醫學生講述空間統計相關分析方法并熟練運用分析軟件，如ArcGIS，SPSS，SatScan，GeoDa，R，Matlab等，對于提升學生專業素養和科研能力有積極的促進作用。

（1）理論課程：可以根據課程知識體系結合我校學生特點將理論教學部分劃分為理論、方法和應用三個部分，主要介紹空間流行病學的理論、技術與應用，內容涉及現代信息學等多學科、多領域知識，闡述相關理論和技術應用于空間流行病學的研究與實踐，反映當前空間流行病學的發展概況與最新發展水平；

（2）實驗課程：合理制定實驗大綱并設置軟件教學課程內容；

（3）網絡互動平臺的搭建：搭建開放性實驗課網絡資源共享、視頻教學和互動學習平臺。

建立完善的基于GIS，R等地統計分析和統計軟件的空間流行病學開放性實驗課程體系，搭建空間流行病數據分析平臺，對于提升學生和教師研究團隊的科研創新能力都具有一定的促進作用。

4 具體實施計劃

具體實施可結合醫學院校大學生知識結構特點及我校數學課程的設置，結合空間流行病學課程特點、未來發展方向和學生科研創新需求通過以下方式進行研究：

1）以理論結合實驗的方式開設基于ArcGIS等地統計分析軟件的開放性實驗課程，系統講述空間流行病學和相關分析軟件。

2）建立網絡共享與互動學習知識平臺。

5 結論

開放性實驗課針對傳統大學數學教學的局限，以現代數學教學理念為指導思想，以醫學教育培養目標為依據，以培養學生綜合素質，特別以培養學生運用數學知識方法去認識世界解決實際問題的能力，促進學生全面發展，具備基本的科研能力為最終目的。

把各領域內的知識整合在一起，數學課程與醫學、信息技術整合在一起去共同分析和解決實際問題，從而起到數學課程的教學為專業需要服務，為促進學生全面發展服務。

【參考文獻】

[1]周天濤，柳明珠.空間相關性的統計分析[J].價值工程，2014（27）：243-244.

[2]鄧特，黃勇，顧菁，等.空間分析中空間自相關性的診斷[J].中國衛生統計，2013，30（03）：343-346.

[3]康萬里，鄭素華，端木宏瑾.空間回歸和相關模型在中國結核病分布中的應用[C].中華醫學會結核病學分會2010年學術年會論文匯編.2010.

[4]田懷玉.中國H5N1高致病性禽流感爆發的時空分布與環境危險因素研究[D].湖南師范大學，2012.

[5]董言.新疆2004～2010年法定傳染病疫情分析[D].新疆醫科大學，2011.