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系列简介

这是我们一系列原创技术贴,从易到难,每天学习一点。所有内容均为疾控数据分析、科研论文相关,或者说很多和现在的热门监测预警相关,所以我们这个系列就叫“监测预警基础”。

今天是第4节,今天的内容其实就是把移动平均和控制图结合起来的应用。

简单控制图虽然做起来非常简单,但是有一个致命的缺陷,那就是阈值是固定的,无法适应数据长期趋势的自然变化,此外,如果疾病活动水平缓慢上升,但始终未超过固定阈值,可能会错过早期预警的机会。

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好的,现在来到我们的主题,简单移动平均控制图

什么是移动平均我们已经学过了,如果说移动平均是一种平滑数据的方法目的是 消除短期随机波动,让数据背后的长期趋势或周期模式变得更清晰可见。

那么

简单移动平均控制图就是一种统计过程控制方法论,一种分析性工具判断过程是否异常,在描述趋势的基础上,建立“正常波动”的客观边界,用于检测过程是否发生统计意义上的显著变化。

简单移动平均控制图由2部分构成,首先是一条平滑后的曲线(移动平均线), 其次是2两条控制限,上控制限UCL和下控制限LCL。

控制线怎么来:UCL/LCL = 目标均值 ± 系数 ×标准差 (σ),这是其作为“控制图”的灵魂。

什么时候预警,就是看观测值有没没有超过控制线。

操作其实很简单,就是Excel里面,在时间序列数据的基础上增加几个变量,先算移动平均和移动标准差,然后计算上控制限,最后让观测值和上控制限比较即可。

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作为最基础的预警方法之一,简单移动平均控制图法可以

1、建立法定传染病的早期预警系统当移动平均线突破基于历史基线计算的控制限时,自动触发预警信号。

2、客观评估干预措施效果观察干预后,移动平均线是否从超出控制限恢复到控制限内。

3、区分季节性波动和异常暴发控制限已考虑了历史季节性波动,超出部分更可能是异常信号。

当然,上面的例子只是做了7日或者5日移动平均,也可以选择几年的数据,同时求这几年的 7日或者5日移动平均,或者7周或者5周移动平均,然后求出移动均值和移动标准差,再用移动均值 ± 系数 ×标准差 (σ), 这就是控制限了。其实和前面的一样,只不过考虑了更多的基线数据。

这种简单移动平均控制图,可以当做第3节简单控制图的升级,可以认为其考虑了季节性,随着时间的改编控制上限是变化的,而不是固定阈值那样。

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编辑:普通疾控人 | 审核:诗酒趁年华

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