降雨量与脑卒中入院的关联性:基于分布滞后非线性模型

背景脑卒中是严重危害人类健康的主要慢性病,降雨量与脑卒中发病的关系尚未明确。目的分析南昌市降雨量与脑卒中入院的关联性,为制定脑卒中综合防治策略和措施提供科学依据。方法收集江西省卫生健康委员会信息中心DRGs管理系统中南昌市2015—2019年脑卒中入院数据及全国城市空气质量实时发布平台大气污染物和南昌市气象基站数据,分析脑卒中入院患者、大气污染物及气象因素的基本特征。采用Spearman秩相关分析探究脑卒中入院例数与大气污染物和气象因素的相关性,利用分布滞后非线性模型分析降雨量与脑卒中入院的关系,并按照性别、年龄(<65岁和≥65岁)进行分层分析,lag代表滞后天数。结果2015—2019年南昌市脑卒中入院患者79523例,其中男性(49072例,61.71%)、年龄≥65岁(48092例,60.48%)的患者所占比例较大,冬(12月~次年2月)、春(3~5月)季脑卒中入院例数分别为20065例(25.23%)、20358例(25.60%)。降雨量与脑卒中入院呈非线性关系,并存在一定的滞后效应。降雨量对脑卒中入院的效应在lag1、lag2的RR值均为1.009,95%CI分别为1.000~1.019、1.001~1.016。分层分析显示:较高降雨量对男性脑卒中入院例数的主要效应为lag6,RR值为1.003;对女性脑卒中入院例数的主要效应为lag1和lag2,RR值分别为1.018(95%CI=1.004~1.031)、1.020(95%CI=1.009~1.031);对65岁以下缺血性脑卒中入院例数的主要效应为lag1(RR=1.016,95%CI=1.003~1.030)、lag2(RR=1.018,95%CI=1.007~1.029)。结论短期暴露于较高降雨量可增加脑卒中入院风险,女性、65岁以下人群对降雨暴露更为敏感,应加强对该人群的防护。

基于分布滞后非线性模型分析体感温度对乌鲁木齐市高血压住院数的影响

目的探讨体感温度与高血压患者住院数的关联性和滞后效应,并分析不同等级高血压与体感温度之间的影响差异。方法使用2019—2021年乌鲁木齐市10家医院高血压住院患者信息,从乌鲁木齐市气象局和环境监测站获取得到日均气压、环境温度、相对湿度、风速、日照时长、NO2、SO2、CO、O3、PM10、PM2.5数据。采用分布滞后非线性模型探讨体感温度和高血压患者住院数之间的暴露-滞后-效应关系。结果在日均体感温度与每日不同高血压住院数总暴露反应关系中,总高血压住院数、2级高血压住院数、3级高血压住院数与日均体感温度的暴露-反应曲线均呈非线性。极端日均体感低温(P5:-17.2℃)对每日总高血压住院数、3级高血压住院数的累积滞后效应会随着滞后天数的增加逐渐增强,并在累积滞后第14天时累积相对危险度(cumulative relative risk,CRR)达到最高,分别为2.025(95%CI:1.191~3.442)、2.171(95%CI:1.268~3.716)。在极端体感高温(P_(95):25.0℃)下,日均体感温度对每日总高血压住院数、2级高血压住院数和3级高血压住院数有影响,累积滞后影响分别在第2 d、第9 d和第2 d达到最强,CRR分别为0.72(95%CI:0.55~0.94)、0.57(95%CI:0.33~0.99)、0.69(95%CI:0.53~0.91)。结论体感温度与高血压患者住院数存在负效应关系,公共卫生部门可以根据预测的体感温度制定高血压预警,提示高血压易感人群在体感温度变化时注意防范,为降低高血压发病率提供新的防治思路。

盐城市气温与居民死亡关联分析:基于分布滞后非线性模型

目的研究温度对盐城市居民死亡的健康效应。方法分别从当地疾控部门、气象局和环境监测中心收集2015—2019年盐城市居民逐日死亡数据(非意外总死亡、呼吸系统疾病和循环系统疾病)、气象和空气污染数据。通过建立分布滞后非线性模型,评价气温与居民死亡关联。结果气温与居民非意外总死亡、呼吸系统疾病死亡和循环系统疾病死亡的关联呈“U”型。极端低温与居民非意外总死亡、呼吸系统疾病死亡和循环系统疾病死亡的关联呈现滞后性,相对危险度(RR)在暴露第3天达到最大,分别为1.03(95%CI:1.02~1.04)、1.06(95%CI:1.04~1.09)和1.02(95%CI:1.00~1.04);极端高温与居民非意外总死亡、呼吸系统疾病死亡和循环系统疾病死亡的关联呈现急性效应,RR在暴露当天健康效应最大,分别为1.19(95%CI:1.14~1.24)、1.20(95%CI:1.10~1.30)和1.25(95%CI:1.17~1.33)。极端低温对非意外总死亡、呼吸系统疾病死亡和循环系统疾病死亡的累计健康效应RR值均在14天后达到最大;极端高温对非意外总死亡、呼吸系统疾病死亡和循环系统疾病死亡的累计健康效应分别在暴露3、7和7天后达到最大。男性死亡风险在极端低温时高于女性,在极端高温时低于女性;≥65岁人群在极端高温时的非意外总死亡和循环系统疾病死亡风险高于<65岁人群。结论非适宜温度会增加盐城市居民的死亡健康风险,且低温滞后效应的持续时间比高温长。

基于分布滞后非线性模型分析巢湖市发热伴血小板减少综合征与气象因素的关系

目的研究巢湖市发热伴血小板减少综合征(severe fever with thrombocytopenia syndrome,SFTS)与气象因素的关系,为SFTS的防控提供科学依据。方法通过中国疾病预防控制信息系统收集巢湖市2013—2022年每日SFTS发病资料,通过中国科学院资源环境科学数据中心收集同期气象资料。以周平均气温中位数(17.4℃)、周平均气压中位数(1012.8 hPa)、周日照时数中位数(33.4 h)和周降水量最小值(0 mm)作为参考值,利用分布滞后非线性模型(distributed lag non-linear model,DLNM)分析SFTS周病例数和周气象因素的关系。结果2013—2022年巢湖市共报告SFTS病例231例,年发病率为0.63/10万~5.78/10万,年均发病率2.93/10万,年发病率总体呈上升趋势(Z=3.04,P<0.01)。男性和女性报告病例数分别为113例和118例,年均发病率分别为2.90/10万和2.97/10万;各年龄组中≥60岁人群的报告病例数和发病率均最高(175例,10.54/10万)。SFTS周发病风险对周平均气温、周平均气压、周日照时数的响应曲线近似倒“V”型,对周降水量的响应曲线近似半“U”型。周平均气温为22.4℃时,SFTS发病累积相对危险度(cumulative relative risk,CRR)最大[CRR=9.210,95%CI:(0.832,118.353)];周平均气温在17.5~21.8℃时,SFTS发病风险升高(P<0.05)。周平均气压为1015.5 hPa时,SFTS发病的CRR最大[CRR=1.877,95%CI:(0.649,5.435)],周平均气压在998.7~1012.7 hPa和1022.1~1031.5 hPa时SFTS发病风险降低(P<0.05)。周日照时数为31.0 h时,SFTS发病的CRR最大[CRR=1.024,95%CI:(0.882,1.188)],在周日照时数>39.3 h时,SFTS发病风险降低(P<0.05);周降雨量越大,SFTS发病风险越大(P<0.05)。结论SFTS发病和气象因素呈现非线性关系,适宜的温度、丰沛的降雨量会增加SFTS的发生风险,较高的气压和日照时数可以降低SFTS的发生风险。

基于分布滞后非线性模型评估气温对缺血性脑卒中发病的影响

目的:探讨气温对居民缺血性脑卒中发病的影响。方法:收集2013-2020年山东生态队列平邑县子队列缺血性脑卒中发病数据及气象数据。采用分布滞后非线性模型(DLNM)分析气温对全人群缺血性脑卒中发病的影响,并探讨不同性别、年龄人群间的差异。结果:2013-2020年共观察缺血性脑卒中病人50427例,纳入缺血性脑卒中发病病人42014例,日均发病数为14例。日均气温与缺血性脑卒中发病人数呈非线性关系。高温与缺血性脑卒中发病人数的增加有关,且高温对其发病存在即刻效应和滞后效应,高温在0~10 d滞后的累积相对危险度(RR)为1.433(95%CI:1.079~1.902)。低温和较低温对于全人群在特定累积时段存在一定保护作用,且随着时间的推移保护作用减弱,低温和较低温在0~10 d滞后的合并RR分别为0.618(95%CI:0.455~0.840)和0.712(95%CI:0.608~0.834)。分层分析结果显示,高温对男性、≥65岁人群缺血性脑卒中发病危害较大,高温累积滞后10 d时,男性组人群缺血性脑卒中发病风险达到最大,RR值为1.678(95%CI:1.193~2.361);年龄≥65岁人群缺血性脑卒中发病在高温当天RR达到最大,RR值为1.523(95%CI:1.203~1.928)。结论:气温与居民缺血性脑卒中发病呈非线性关系,高温会增加居民缺血性脑卒中的发病风险,且累积滞后效应影响较大,居民应提高在高温天气下的自我保护意识。

基于分布滞后非线性模型评估镇江市日均气温对居民死亡风险的影响

目的探索镇江市日均气温与居民每日死亡数的关联。方法采用分布滞后非线性模型拟合镇江市2015—2021年逐日死亡数据、气象数据和大气污染物数据,分析日均气温对人群日死亡数影响的滞后效应和累积效应。结果镇江市日均温度与死亡呈现近似“U”形曲线。热效应为急性短期效应,气温对非意外总死亡、循环和呼吸系统疾病死亡的热效应均在当天表现出最大热效应,RR值分别为1.19(95%CI:1.13~1.25)、1.46(95%CI:1.32~1.61)、1.59(95%CI:1.27~2.00)。冷效应呈现滞后特点,气温对非意外总死亡、循环系统疾病死亡的冷效应持续到第11天,最大RR值分别为1.08(95%CI:1.05~1.10)、1.07(95%CI:1.02~1.11)。非意外总死亡、循环系统疾病死亡的累积冷效应分别在滞后30天和20天达到最大值,而气温对不同死因别死亡人数的累积热效应则都在滞后3天达到最大值。结论镇江市气温过高或过低均会增加居民死亡风险,存在滞后效应。

轧机辊系滞后非线性垂直振动系统的振动特性

考虑轧件弹塑性变形的滞后非线性作用,建立一种轧机辊系滞后非线性垂直振动动力学模型。运用奇点稳定性理论分析该滞后非线性系统的稳定性,得到了系统出现各种不同奇点的条件。同时采用渐进法求解系统在主共振情况下的解析近似解,得到了系统的主共振幅频特性方程。最后以实际轧机参数为例,分析轧件的非线性刚度、阻尼等参数对轧机主共振幅频响应的影响,并研究轧机在不同外部扰动下的分岔行为,发现在不同的外部扰动下,轧机表现出周期、倍周期以及混沌等多种动力学行为,这为研究和抑制轧机振动问题提供了理论参考。

基于分布滞后非线性模型的归因风险评估方法及应用

目的介绍基于分布滞后非线性模型的归因风险评估方法，并运用该方法评估宁波市气温暴露造成人群死亡的归因风险。方法分布滞后非线性模型通过交叉基函数实现同时描述因变量在自变量维度与滞后维度的分布，使其能够同时评估出暴露因素的滞后效应和非线性效应。收集宁波市2009-2014年人群死亡和气象资料，利用时间序列分析结合分布滞后非线性模型，评估气温造成人群死亡的归因死亡人数和人群归因分值。结果宁波市2009-2014年日均气温与总死亡的累积暴露-反应关系曲线近似呈L型，26℃为最适宜温度。归因于气温暴露造成的死亡人数为29037例（95％CI：19181-38074），占总死亡的13．39％（95％CI：9．19％-17．49％）。低温的归因风险大于高温，归因死亡人数分别为27088例和1977例，归因分值分别为12．49％和0．91％。结论无论高温或低温均与人群死亡增加相关，低温的归因风险更大。

随机激励滞后非线性汽车悬架系统的混沌运动

研究了具有滞后非线性的汽车悬架系统在路面随机激励下发生混沌运动的可能性,推导了随机Melnikov过程,得到了均方意义下出现混沌运动的临界激励幅值,并讨论了噪声对系统混沌运动的影响。通过最大L ya-punov指数和Poincare截面进行了数值验证。研究结果表明,汽车在正常行驶时不会出现混沌运动。

拟周期激励下滞后非线性汽车悬架的混沌

本文研究了具有滞后非线性的汽车悬架在路面拟周期激励作用下发生受迫振动时的混沌运动。首先用Melnikov方法给出了发生混沌运动的临界条件 ,然后研究了非线性阻尼力中的各系数对混沌的影响 ,最后通过Poincare截面及Lyapunov指数揭示出在此系统中存在着从拟周期运动通向混沌运动的可能性。

具有滞后非线性的汽车悬架中的混沌

研究了具有滞后非线性的单自由度汽车悬架在发生路面单频正弦激励下的受迫振动时的混沌运动。采用位移和速度三次方的数学模型 ,描述汽车悬架中的滞后非线性阻尼力。对运动微分方程进行无量纲化后 ,利用 Mel-nikov方法给出了发生混沌运动的临界条件 ,并进行了数值模拟。分析了非线性阻尼力中的各系数对混沌的影响 ,并通过 Poincare截面、相轨迹、时间历程和功率谱图及 L yapunov指数 。

滞后非线性模型的研究进展

详细介绍了六种典型的滞后非线性模型,包括:干摩擦理想模型、双线性模型、Davidenkov模型、BoucWen模型、迹法模型及Bingham模型.首先说明了这些模型的由来、表达式及原理,然后分析了这些模型的优缺点和应用范围.此外,还对各种典型模型的改进情况和最新的研究进展进行了较详细的综述.最后总结了滞后非线性模型的研究现状及将来的发展趋势.

郑州市日均气温对居民非意外死亡影响的分布滞后非线性模型分析

目的:了解郑州市日均气温对居民非意外死亡的影响。方法:利用2013~2019年郑州市人群死亡个案资料,结合同期气象及大气污染指标,采用分布滞后非线性模型(DLNM),在控制长期趋势、季节趋势和其他混杂因素后,研究日均气温与每日非意外死亡、循环系统疾病死亡之间的关系。结果:郑州市日均气温与每日非意外死亡和循环系统疾病死亡的关系均呈非线性关系。冷效应具有滞后性,非意外死亡和循环系统疾病死亡均在第4天开始出现,持续至第12天。热效应表现为急性,非意外死亡和循环系统疾病死亡风险均在当天最大,持续6 d。累积冷效应随滞后时间增加而增加,非意外死亡的累积冷效应在滞后21 d达到最大,RR(95%CI)为1.398(1.115~1.752);累积热效应在滞后11 d达到最大,RR(95%CI)为1.178(1.070~1.297)。循环系统疾病死亡的累积冷效应在滞后16 d达到最大,RR(95%CI)为1.301(1.010~1.675);累积热效应在滞后9 d达到最大,RR(95%CI)为1.239(1.097~1.398)。结论:郑州市日均气温影响居民非意外和循环系统疾病死亡,且存在累积效应。

具有滞后非线性的汽车悬架系统中的混沌及控制

由于带有滞后非线性的汽车悬架系统中具有明显的非线性,这直接导致了系统存在分岔与混沌的可能性。为此分析了其在路面拟周期激励作用下发生受迫振动时的运动情况,揭示了该系统存在混沌现象,并利用比例微分控制器对其混沌行为进行了控制,数值模拟表明了该控制方法的有效性与可行性,可为汽车悬架系统的分析研究和优化设计提供理论依据。

大滞后非线性系统PID型多步预测控制

简要概述了基于神经网络的大滞后非线性系统多步预测器的实现,在分析直接多步预测中的误差自关联问题的基础上,提出一种较为准确的去误差直接预测方法,引用鲁棒性好的PID型多步预测目标函数对滞后非线性系统实现预测控制.在控制中,采用适用于动态系统的递归神经网络.仿真实验表明了所提方法的有效性.

基于分布滞后非线性模型的淡色库蚊种群密度动态与气象因素关系研究

为建立基于分布滞后非线性模型(Distributed Lag Non-linear Model, DLNM)的CO_(2)诱蚊灯监测的蚊密度模型,探索不同气候条件下上海市淡色库蚊密度变化的特征,在上海市15个区,于4-11月每旬共设置229个CO_(2)诱蚊灯,监测淡色库蚊密度。以2018-2020年的监测数据建立基于DLNM的蚊密度与气象因素的方程。以改进的赤池信息准则(QAIC)对各个气象因素、连接函数和参数组合进行评价,最终选择QAIC最小的模型。最终建模结果取类泊松模型为DLNM的连接函数,进入模型的气象因素包括每旬的日平均最高气温、平均日降雨量和平均相对湿度。结果显示,旬平均最高气温与淡色库蚊密度呈倒“U”型关系,在平均最高气温大于10℃后逐步升高,在30℃达到密度峰值,其后逐步降低。平均日降雨量与淡色库蚊密度呈“J”型关系,在日平均降雨量大于6 mm后逐步升高。旬平均相对湿度与淡色库蚊密度呈倒“U”型关系,在平均相对湿度为70%时达密度峰值。结果表明,DLNM可以解释气象因子变量对蚊虫种群密度的影响,从而预测未来蚊虫密度的变化,为开展蚊虫控制措施提供科学依据。

滞后非线性车辆悬架系统多频激励下的安全与复杂性分析

结合顺行平面Hamilton系统周期-能量关系和KAM理论,研究滞后非线性单自由度1/4车辆悬架系统多频激励下的受扰振动问题,给出两种初值条件下系统受扰固有周期运动的理论解析,证明了系统存在安全的拟周期状态。借助Melnikov函数讨论了系统产生混沌的可能性及成因,分别对系统拟周期及混沌状态进行了数值模拟。为悬架系统的参数识别、稳定区域分析及优化设计提供理论依据。

宁波市气象因素和空气污染物对居民循环系统疾病死亡影响的分布滞后非线性模型分析

目的分析宁波市气象因素和空气污染物对人群循环系统疾病死亡人数的影响。方法对宁波2014—2018年气象因素数据和空气污染物数据及同期居民循环系统疾病日死亡人数进行统计学描述分析,使用分布滞后非线性模型来探究气象因素和空气污染物与宁波循环系统疾病日均死亡人数之间的关系。结果气温和空气污染物会对人群循环系统疾病的死亡产生影响,极端高温天气在第0~4天(lag0~4)累积增加人群循环系统疾病死亡风险最大,死亡风险最大增加为21.22%(95%CI:3.84%,41.52%);极端低温在滞后第2~7天(lag2~7)的累积增加人群循环系统疾病死亡风险最大,死亡风险最大增加为13.02%(95%CI:0.99%,26.48%)。PM_(10)、PM_(2.5)、SO_(2)浓度的增加会使人群的循环系统疾病死亡风险增加。结论宁波市气象因素和空气污染物均可影响居民循环系统疾病的死亡风险,注意极端天气和高污染天气的防范,在日均气温处于低温或高温,应倡议居民减少外出或注意防护。

两自由度强滞后非线性系统梯形脉冲的冲击研究

建立了两自由度的滞后非线性包装缓冲模型,得到系统的振动方程,经过一系列变换得到振动微分方程的状态变量,运用四阶变步长Runge-Kutta方法,算出此非线性系统在梯形脉冲冲击下的冲击响应谱,得出质量比1、刚度比2对冲击谱曲面的影响。冲击谱曲面能全面反映包装系统在不同无量纲冲击时间0作用下的影响规律。

一类单自由度多频激励滞后非线性系统的亚组合共振

利用平均法研究了一类单自由度滞后非线性系统在多频激励作用下的亚组合共振，得到了该系统产生的亚组合共振响应的解析解，研究表明亚组合共振的幅频曲线具有又型分叉（PitchforkBifurcation）特性，而且亚组合共振的响应比相应的线性系统的振幅大很多，所以，必须充分考虑非线性的影响。还研究了系统参数对亚组合共振幅频特性的影响，研究发现多频激励使得系统的亚组合共振曲线发生偏移。最后，用数值仿真计算验证了结论的正确性。