基于指数平滑模型的禽霍乱发病预测模型的研究

摘要

禽霍乱是由多杀性巴氏杆菌引起的主要侵害鸡、鸭、鹅、火鸡等禽类的一种接触性传染病。该病常呈现败血性症状，发病率和死亡率很高，是家禽的烈性传染病，国家把其列入二类传染病，该病在世界上大多数国家都有分布，目前我国个别地均在发生和流行，对农村成鸡所造成的危害仅次于鸡新城疫，南方各省发病较多，对养殖业造成很大的危害。为了对禽霍乱进行早期发现和预测，本研究分析了气象因素对禽霍乱的影响并建立了禽霍乱预测模型。
　　 本研究利用官方网站兽医公报发布的禽霍乱的月发病数据，以及省级农业统计年鉴的禽养殖量数据，获得禽霍乱的月发病率。以2006年1月至2011年12月广东省的禽霍乱月发病率和气象数据作为历史数据，以气象数据作为自变量，禽霍乱月发病率为因变量，依据自变量和因变量的历史统计资料进行计算，进而建立回归分析方程，然后对自变量和因变量进行相关性分析，求出两者的相关关系，并计算相关系数，以相关系数的大小判断自变量与因变量的相关程度。以2006年1月至2010年12月禽霍乱的月发病率作为原数列，前三期观察值（即2006年1、2、3月的月发病率）的平均数作为初始值，生成原数列散点图，根据数据波动程度确定平滑系数α，分别采用一次指数平滑模型、二次指数平滑模型、三次指数平滑模型和双指数平滑模型进行预测，分别对几种模型进行评价，对实际值与预测值的拟合情况和模型的评价指标进行对比，最后确定最适合的模型，并用模型对2011年1月到12月月发病率进行预测，检测预测模型的精准性。
　　 结果显示在广东省月平均气象数据中，平均气温、平均相对湿度、降水量、平均水汽压等与禽霍乱发病呈正相关;最大风速、平均气压等与禽霍乱发病呈负相关，其中平均气温、平均相对湿度、降水量、最大风速与禽霍乱发病率的相关系数具有统计学显著意义。构建的四种指数平滑模型中，一次指数平滑预测模型能够很好地拟合既往时间段上的发病率序列，其模型评价结果为MSE为0.282×10-10，MAPE为0.586，均低于其他三种模型，说明建立的一次指数平滑模型可以用于广东省禽霍乱发病的预测。
　　 本研究建立的禽霍乱一次指数平滑预测模型和气象因素影响分析为该病的预测和分析提供了新的思路和方法，为制定禽霍乱最优防控策略提供理论依据，具有一定的研究和现实意义。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 禽霍乱概述

1．2 禽霍乱的危害及公共卫生意义

1．3 影响禽霍乱流行的因素

1．4 动物疫病预测

1．4．1 预测方法介绍

1．4．2 疫病时间序列预测研究现状及应用

1．5 课题研究目的及意义

1．5．1 课题研究目的

1．5．2 课题研究意义

2 试验材料

2．1 计算机软件和硬件环境

2．2 禽霍乱发病相关数据

2．3 试验相关气象数据

3 禽霍乱发病风险因素分析

3．1 饲养密度与养殖方式

3．2 免疫程序的合理性与安全性

3．3 自然因素

4 气象因素对禽霍乱发病的影响研究

4．1 温度与禽霍乱发病散点分布情况

4．2 风速与禽霍乱发病散点分布情况

4．3 平均相对湿度与禽霍乱发病散点分布情况

4．4 降水量与禽霍乱发病散点分布情况

4．5 相关气压与禽霍乱发病散点分布情况

5 禽霍乱指数平滑模型初步研究

5．1 疫病预测的方法

5．2 疫病预测步骤

5．3 指数平滑模型

5．3．1 指数平滑模型的发展

5．3．2 指数平滑法原理

5．3．3 指数平滑法的优点及应用

5．3．4 指数平滑的产生

5．3．5 三种指数平滑模型介绍及特点

5．3．6 平滑系数口的选择

5．3．7 小结

6 禽霍乱指数平滑模型

6．1 数据

6．2 分析方法

6．3 指数平滑法建模过程和结果

7 讨论

7．1 气象条件对禽霍乱发生的影响

7．2 指数平滑模型分析

7．3 需要注意的问题及建议

8 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文