時間序列模型在預(yù)測臨床血液需求量中的應(yīng)用

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1、時間序列模型在預(yù)測臨床血液需求量中的應(yīng)用【摘要】目的：應(yīng)用時間序列模型對臨床血液需求量進(jìn)行預(yù)測。方法：利用時間序列的復(fù)合模型對2005～2008年的數(shù)據(jù)建模,預(yù)測2008年和2009年各季節(jié)臨床血液需求量，并將2008年預(yù)測值與實際值比較，檢驗?zāi)Ｐ偷念A(yù)測能力。結(jié)果：對所分析的季節(jié)性時間序列建立了Y=T·S·C模型,平均預(yù)測相對誤差為1.0%。結(jié)論：時間序列的復(fù)合模型能較好的分析臨床血液需求量同季節(jié)的關(guān)系,并有較強(qiáng)的預(yù)測能力,從而為血液中心的庫存量預(yù)測提供了有效的工具?！娟P(guān)鍵詞】時間序列模型；預(yù)測；血液；需求量輸血是臨床治療的重要手段之一。血液制

2、品的供應(yīng)是大型綜合醫(yī)院正常運(yùn)營不可缺少的重要保證，它涉及到手術(shù)大量用血、急診突發(fā)用血、臨床治療效果和病人經(jīng)濟(jì)費(fèi)用以及醫(yī)療安全等多個方面［1］。血液中心在提供醫(yī)療救助過程中集血液采集、檢驗、儲存、配發(fā)以及臨床治療于一體，有著不同尋常的地位［2］。自1998年《中華人民共和國獻(xiàn)血法》頒布實施以來［3］，無償獻(xiàn)血作為血液的主要來源，血液中心在保持血液的采集量和供應(yīng)量的平衡問題方面所起的作用顯得更為突出［4］。為了解決血液中心血液庫存量出現(xiàn)供大于求或供不應(yīng)求的現(xiàn)象，本研究對2005～2008年新疆烏魯木齊市醫(yī)院用血量進(jìn)行統(tǒng)計分析，并對本中心2008年和

3、2009年醫(yī)院用血量進(jìn)行預(yù)測，從而避免因高庫存造成血液報廢和庫存不足引起血液短缺的現(xiàn)象。1資料與方法1.1資料烏魯木齊市血液中心2005～2008年懸浮紅細(xì)胞臨床用血量的日報表。1.2方法臨床用血量：以單位（U）計算，每200ml全血分離制備的為1個單位（U）懸浮紅細(xì)胞。臨床血液需求量隨時間變化受著許多復(fù)合因素的共同影響。可以將這些復(fù)合因素分為幾個分量,而由這幾個分量從各自代表的方面來反映時間序列。這種復(fù)合模型設(shè)計為Y=T·S·C·I［5］，式中T為長期趨勢分量,S為季節(jié)變動分量,C為周期變動分量,I為隨機(jī)變動分量。1.2.1長期趨勢分量(T)

4、指臨床血液需求量在一個較長時間段上總的平滑面上或向下的變動趨勢,呈直線或曲線的特續(xù)趨勢。這種趨勢可能由于人口的變化、人口構(gòu)成比變化,或疾病譜的變化或業(yè)務(wù)技術(shù)、醫(yī)療質(zhì)量、手術(shù)數(shù)量等原因所造成的?？勺鏖L期的較粗略的預(yù)測。1.2.2季度變動分量(S)是指在時間序列上每年重復(fù)出現(xiàn)的波動,主要是指由于季節(jié)性特點(diǎn)而引起的(如以1個月、3個月等為周期,手術(shù)數(shù)量在相對季節(jié)增加)。1.2.3周期變動分量(C)是指以序列中不同幅度的發(fā)展與收縮相交替,且持續(xù)時間不同的一種循環(huán)變動。1.2.4隨機(jī)變動分量(I)是指由于各種事前無法預(yù)測的隨機(jī)因素而引起的變動,它帶有偶然

5、性。如某種已消失的疾病突然出現(xiàn)而導(dǎo)致急需輸血,或突然自然災(zāi)害引起的大批傷亡事故等。2結(jié)果2005～2008年各季度懸浮紅細(xì)胞臨床用血量見表1。表12005～2008年各季度懸浮紅細(xì)胞臨床用血量根據(jù)表1可算出2005年4個季度的移動平均數(shù)為：TC=Y1+Y2+Y3+Y44=11092.2+12750.8+12949.0+11664.04=12114(U)依次按序列分別求出從第3序列至第15序列的移動平均數(shù)分別為：12114.0、12178.5、12019.5、11794.3、12073.8、12528.3、12928.8、13962.8、1479

6、7.2、16271.2、17727.5、18155.4、18269.4,見表2第(2)欄。(責(zé)任編輯：admin)2.1長期趨勢因素根據(jù)時間序列(表2第(1)欄),直觀地顯示其趨勢屬于直線類型,可用T=a+bt的數(shù)學(xué)模型求解。參數(shù)a=9971.3b=510.9r=0.863即每季度臨床用血量的長期趨勢模型是:T=9971.3+510.9t例:T3=9971.3+510.9×3=11504(見表2第(4)欄)2.2計算出周期變動因素周期變動分量C=T·CT=中心化的TCT（對應(yīng)t)計算出的結(jié)果如表2第(5)欄。2.3季節(jié)性因素和隨機(jī)性因素即:S·

7、I=YT·C例:S3I3=1294912146.3=106.6%(見表2第(6)欄)對于季節(jié)性因素,將表2中的S·I按照所屬季節(jié)排列,然后對同一季節(jié)所有比值S·I進(jìn)行平均求出周期平均數(shù)。設(shè)平均數(shù)消除了隨機(jī)性變動帶來的影響，所以同期平均數(shù)依次表示季節(jié)性因素的指數(shù)［6］。表2計算表表3季節(jié)性分量對于隨機(jī)性因素,將第3季度(2005年)以后的比值S·I除以相應(yīng)的同季度的周期平均數(shù),即可求出2005年第3季度以后的隨機(jī)性分量。表4隨機(jī)性分量3預(yù)測為了提高預(yù)測值的準(zhǔn)確程度,應(yīng)對時間序列預(yù)測等因素進(jìn)行擬合。對于模型Y=T·S·C·I中,由于隨機(jī)性因素I無法

8、預(yù)測估計,實際預(yù)測關(guān)系式模型只能是Y=T·S·C。T17=a+b×13=9971.3+510.9×17=18656.6C1=99.8(99.8+101