基于ARIMA模型的新冠肺炎序列分析预测
纪安摘要利用国卫生健康委公开00年月日至00年3月9日新冠肺炎累计确诊病例数据采用序列分析方法建立R模型进行拟合分析并预测其走势。
用 软件编程结表明原序列阶差分平稳非白噪声序列R(0)模型可以较地拟合原序列并通了模型显著性检验和参数显著性检验。
5日预测结与实际数据吻合较。
关键词新型冠状病毒肺炎;序列;R;预测;br g 09V lv g r 00 r 00 00 r 9 00 R l bl b r l lz r r r r rl rgl q r q r rr r R (0) l rgl q ll g l g rr r rl x v r g gr l K r 09V; r;R;r; 绪论09年月新型冠状病毒肺炎湖北省武汉市出现并迅速蔓延至武汉市以外地区[]。
00年月日世界卫生组织正式将造成武汉肺炎疫情新型冠状病毒命名“09新型冠状病毒”(09V)[]。
新冠肺炎疫情发生党央高重视及部署了防控措施延长春节假期、延迟开学、灵活复工、错峰出行[5]。
通采取系列防控措施目前我国疫情防控形势持续向多省实现“零增长”武汉疫情快速上升态势也得到控制。
新型冠状病毒肺炎疫情是我国新国成立以传播速快、感染围广、防控难次重突发公共卫生事件。
截止3月9日全国累计报告确诊870例累计治愈出院病例75770例累计死亡病例330例[6]。
进步了09新型冠状病毒疫情变化情况并预测其走势现利用国卫生健康委每日公开累计确诊病例数据采用序列分析方法对09新型冠状病毒病例数据进行分析。
方法 数据次研究选取样数据国卫生健康委00年月日至00年3月9日公开累计确诊病例数据如表 所示。
R模型美国学Bx和k提出序列(r r)分析方法和回归移动平模型(rgrv gr vg vrg l简称R)是主要运用分析非平稳、不具有季节性变化趋势序列[7]。
R模型包括回归( RgrvR)模型移动平(vg vrg)模型或回归移动平模型( Rgrv vg vrgR)模型[8]几种特殊情况。
R(q)模型结构如下。
3 R模型建模步骤①平穩性检验根据观察值序列序图判断序列平稳性。
当序列呈周期性或者有显著趋势对原序列数据进行差分运算;②白噪声检验检验显著性水平取005条件下当延迟6阶 检验统计量值005则该差分序列不能视白噪声序列;③拟合R模型根据相关图和偏相关图性质选择阶数适当R(q)模型进行拟合;④条件二乘估计原理下估计模型知参数值;⑤对残差序列进行检验当拟合检验统计量值都显著显著性水平005则认残差序列即白噪声序列;如拟合模型通不检验向步骤②重新选择模型再拟合;⑥利用拟合模型预测序列将走势。
3 建模及预测3 平稳性检验首先绘制监测数据序列序图该序列序图如图 所示新冠肺炎监测数据具有明显持续增长趋势型非平稳序列。
对原序列进行阶差分运算提取数据序列确定性信息如图 所示阶差分序列始终围绕值附近随机波动即差分序列没有显著非平稳特征。
相关图显示序列具有很强短期相关性。
3 白噪声检验对平稳阶差分序列进行白噪声检验序列随机性检验结如表 所示。
检验显著性水平取005条件下延迟6阶x检验统计量值00333?琢005可以以?琢置信水平拒绝原假设认差分序列蕴含很强相关信息所以该差分序列平稳非白噪声序列。
33 拟合R模型如图 3所示综合阶差分序列相关图显示出相关系数迅速衰减到零相关图呈现型阶截尾性(q)而偏相关系图显示出非截尾性质拟合模型定阶()。
如表 3所示运用条件二乘估计确定该模型口径3 模型检验确定了拟合模型口径检验模型显著性005检验结如表 所示。
残差白噪声检验结显示延迟6阶、阶、8阶LB检验统计量值显著005认拟合模型残差序列通白噪声检验该R(0)模型显著有效。
值检验统计量值0789005即值不显著。
剔除常数项重新拟合模型再次估计模型知参数结检验结如表 5所示。
参数检验统计量值0000认该参数显著。
35 R模型预测利用R(0)模型对新冠肺炎监测数据序列作5天预测。
预测值、实际值、标准误差和95%置信区如表3表5所示。
结论综上所述R(0)模型对我国新型冠状病毒疫情走势具有较高拟合可用新冠肺炎监测数据序列短期预测可疫情防控效以及发展趋势提供参考几天疫情干预策提供定政策依据。
参考献[]国疾病预防控制心新型冠状病毒肺炎应急响应机制流行病学组新型冠状病毒肺炎流行病学特征分析[]华流行病学杂志00()55[]世界卫生组织将新型冠状病毒感染肺炎命名“v9”[RL](000)[000]国衛生健康委员会老龄司关做老年人新型冠状病毒感染肺炎疫情防控工作通知[RL](0003)[000]国卫生健康委员会妇幼保健司关做儿童和孕产妇新型冠状病毒感染肺炎疫情防控工作通知[RL](0000)[000]国院办公厅国院办公厅关延长00年春节假期通知[BL][0007]国卫生健康委员会官方截至3月9日新型冠状病毒肺炎疫情新情况[BL][000330]孟凡东吴迪隋承光0005年国狂犬病发病数据R乘积季节模型建立及预测[]国卫生统计0633(3)38939[8]张美英何杰序列预测模型研究综述[]数学实践与认识0(8)8995[9]王燕应用序列分析[]四版北京国人民出版社057 相关热词 肺炎序列分析预测 。