深圳居民健康水平評估與測控模型研究

鄂 寧，叢瑞雪

(哈爾濱金融學院 應用數學教研室，哈爾濱 150030)

1 深圳居民健康水平評估與測控的必要性

隨著科學技術的進步，疾病的種類開始呈現多樣性發展趨勢，人類正在遭遇“進化失配”導致的慢性非傳染性疾病和各種外部環境污染的雙重攻擊。必須轉變 “以治病為中心”的末端應對方式，采取“以健康為中心”的全面測控，形成“社會共治”的新型預防模式。

2 深圳居民健康水平的發展趨勢

搜集居民人均可支配收入、空氣質量優良比例、個人衛生總支出占衛生總費用的比重、健康水平素養、經常參加體育鍛煉人數、生物和生命健康產業規模造成的影響等數據，并進行數據處理，見表1。

表1 2011—2018年度影響深圳市居民健康水平的定量分析Tab.1 Quantitative analysis of the impact on the health level of Shenzhen residents from 2011 to 2018

A．輸入輸出層的設計。由每組數據的指標作為輸入值，輸出為人均預期壽命，故輸入層節點數為6，輸出層節點數為1，建立神經網絡。

圖1 神經網絡結構示意圖Fig.1 Schematic diagram of neural network structure

C．隱層神經元的激勵函數選擇了S型正切函數。網絡的輸出在[-1,1]范圍內，預測模型輸出層神經元的激勵函數選擇S型對數函數。

D．結果的輸出。人均壽命的真實值和擬合值如圖2所示。實線為真實值，虛線為擬合值，數字1～8分別對應2011—2018年。

圖2 人均壽命的真實值和擬合值Fig.2 Real value and fitting value of life expectancy

采用神經網絡預測2020年—2030年深圳市人均壽命，如圖3所示。

圖3 2020年—2030年深圳市人均壽命的變化趨勢Fig.3 Change trend of life expectancy in Shenzhen from 2020 to 2030

圖3可看出2020年—2030年的居民健康水平趨勢，并肯定“健康水平行動計劃”的積極意義。

3 影響居民健康水平的評價指數

以層次分析法為基礎建立模型，模型結構如圖4。

圖4 層次分析結構圖Fig.4 Hierarchical analysis structure

構造兩兩比較判斷矩陣，采用1-9標度法，如表2所示；隨機一致性指標RI的對應值數據如表3所示。

表2 1-9標度法示意圖Tab.2 1-9 schematic diagram of scale method

模型排序：

A．準則層對目標層。

OC1C2C3C4C111/221/3C22142/3C31/21/411/6C433/261

經計算得出，最大特征值為4，CR=CI/RI=0，權向量W′=[-0.6360，0.4240，0.1060，0.6360]T。

對于n≥3的成對比較矩陣A，將它的一致性指標CI與同階的隨機一致性指標RI之比稱為一致性比率CR，CR=CI/RI，CI=CI=(p-n)/(n-1)，其中p為最大特征值，n為矩陣階數。當CR<0.1，A的不一致性在容許范圍內。因此，通過一致性檢驗。

B．方案層對準則層。

C1B1B2B3B1125B21/212B31/51/21

經計算得出，最大特征值為3.0055，CR=CI/RI=0.58/3<0.1。

通過一致性檢驗，權向量W1=[0.595，0.277，0.129]T

表3 隨機一致性指標RI的對應值Tab.3 Corresponding values of random consistency index RI

經計算得到最大特征值為3.0015，CR=CI/RI=0.58/3<0.1。

通過一致性檢驗，權向量W2=[0.082,0.236,0.682]T

C3B1B2B3B1134B21/311B31/411

經計算得到最大特征值為3.0092，CR=CI/RI=0.58/3<0.1。

通過一致性檢驗，權向量W3=[0.633,0.193,0.175]T

C4B1B2B3B1111/4B2111/4B3441

經計算得到最大特征值為3，CR=CI/RI=0。

通過一致性檢驗，權向量W4=[0.166,0.166,0.668]T

準則層對方案層的權矩陣為

方案層B對準則層C的權矩陣W″×準則層C對目標層O的權向量W′，得到組合權向量W，此向量即為決策向量

W=W′× W″=[-0.1710,0.0499,0.6505]T

以上結果均由matlab得出，觀察決策向量可知，綜合考慮飲食習慣、生活方式、工作壓力和醫療保障等方面的影響，“對癥治療”為最佳方案。可以對四種因素的影響值和社會公共衛生環境進行宏觀監測，還可以對個體建立測控數據采集機制，利用方案層選取準則層的權重方案。在提升深圳居民健康水平的同時，產生關聯效應，通過改善居民的膳食結構，影響餐廚垃圾的產量和成份，從而改善深圳的生態環境，達到治理環境污染的目的。