脑卒中发病环境因素分析模型

脑卒中发病环境因素分析模型摘要脑卒中现在已是世界上危害的疾病之一，本题主要是对脑卒中的发病环境因素进行分析建立数学模型。

其目的是对脑卒中高危人群能够及时采取干预措施。

我们在已给的数据中根据Excel办公软件筛选统计出脑卒中发病人数。

问题一中，我们根据年龄阶段的划分、性别划分、月份划分、一年四季的划分、职业的划分分析出发病人数的总体情况，最后将总发病人数与所在从事的工作环境（气温、气压、相对湿度）比较得出：1、男性发病率普遍高于女性的发病率。

2、在中老年阶段（60-80岁）的患病人数最多。

3、发病率最高的是农民，其次是工人、退休人员和离退人员，而其他的人员（如教师、渔民、医务人员、职工等）发病率较低。

问题二中，我们在采用Excel办公软件建立相关的数学模型与多元线性回归数学模型得出：当气压在1000Pa左右的情况下的时候，在气温骤降和相对湿度骤增的季节其发病率明显增加；反之，在气温骤增和相对湿度骤降的季节其发病率明显的降低。

问题三中，通过问题一和问题二在多方面因素影响下的分析，我们可得出脑卒中的发病率与性别、年龄、职业，还有外界环境因素（气温、相对湿度、气压）以及自身的健康状况有关，为了把脑卒中发病率降低，在医生的指导和建议下我们可得知以下为干预脑卒中的6个基本措施：1、合理运动、合理膳食。

2、一日三餐搭配合理。

3、调整心情、预防感冒。

4、定期颈动脉筛查。

5、少抽烟喝酒。

6、控制高血压等基础疾病，等等。

我们可以让更多尚未得病的健康人，或者亚健康人了解自己得脑卒中风险程度，进行自我保护、自我防预。

关键字环境因素预防措施数据统计处理 Excel办公软件多元线性回归一、问题分析问题一：对于问题（1）我们根据病人基本信息，对发病人群进行统计描述。

根据所给的表格中发病的人数我们可以将发病人数分为：(](](](](](]、，、，、、岁）、岁以下（包含，八个年，40，，、，808090901004070504070506060龄阶段来进行统计，再对每个年龄阶段中男性女性发病人数进行统计分析，得出在哪个年龄阶段的发病人数机率高。

再根据数据划分为男性女性发病人数，在男性女性发病的人数比较下，可以得出男性发病人数和女性发病人数的高低，可以使男性女性能更好了解自己得脑卒中风险程度从而做出预防的措施。

其次再根据男性女性发病人数所从事的工作环境进行分析得出发病人数从事农作物的农民及工人发病人数较其他职位的相对发病率较高，又可以得出所从事的工作环境与气温、气压、相对湿度间的关系。

最后根据发病人数每年每月发病的人数可以得出在哪个月发病人数高，从而可以分析出病人与气候的内在联系。

即可对脑卒中高危人群能够及时采取干预措施。

问题二：对于问题（2），脑卒中的患病难易程度与我们居住的环境间有着密切的关系，我们在讨论过程中，忽略了环境中的其他外界因素，因此我们要重点讨论的是该城市里面患脑卒中发病率与环境因素中的气温、气压、相对湿度间的关系，环境影响因素如图1所示：Array图1：环境影响因素为了简化问题的计算，我们可以先假设该城市的总人数是一个定值W，我们便可以清楚的知道该城市的发病率等于总的发病人数除以总人数，即：vkw从而我们可以知道该城市的发病率与该城市的总发病人数成正比关系。

我们只要讨论出发病人数与环境因素中的气温、气压、相对湿度间的关系，就可以知道该城市里面患脑卒中发病率与环境因素中的气温、气压、相对湿度间的关系。

从而有助于对患病者采取一定的保护措施，实行自己我保护。

在题目给我们的已知数据里面，我们灵活的运用了Excel软件把2007-2010年之间的每个月的发病人数和平均气压、平均气温，平均相对湿度、最高气压、最高温度、最低气压。

最低温度、最低相对湿度筛选和计算统计出来（见附录表A），然后即可分别统计出2007-2010年里每一年的发病人数与气温、气压、相对湿度间的关系而建立数学模型，最后我们在进一步的讨论出它们之间存在的关系。

问题三：对于问题（3）中要我们查阅和搜集文献中有关脑卒中高危人群的重要特征和关键指标，结合1、2中所得结论，对高危人群提出预警和干预的建议方案。

故我们统计由1、2题中得出的发病人数在哪个年龄阶段发病人数较多，发病人数与所在的工作环境（气温、气压、相对湿度）存在的关系，发病人数与季节变化所存在的关系，综上我们可以得知发病人数和气温、气压、相对湿度间的关系，由所给的表格中我们可以用Excel办公室软件筛选出每年的发病人数，然后将每年的发病人数与每年的气温、气压、相对湿度用Excel办公软件以表格的形式统计出来，插入图表就可以清楚的看到发病人数与环境因素的关系。

脑卒中在近年来严重的影响我们的健康，从1、2题中我们看出脑卒中与我们周边的环境息息相关，根据医学临床的指示知道脑卒中与血压的变化及血管舒缩功能的变化有关，而血管舒缩功能与气候有关，故寒冷季节发病的人数多（附录3所以图表）。

我们可以清晰可观的看出寒冷季节发病率较高。

而且随着年龄的增加，脑卒中的发病率明显升高。

而脑卒中通常指急性脑血管疾病，是急性起病迅速出现局限性或弥漫性脑功能缺失症状、体征的临床事件。

包括脑出血、脑梗死和蛛网膜下腔出血等一组临床综合征。

脑卒中是当今威胁人类健康的三大死亡疾病之一，发病率、死亡率和致残率高，在我国均列首位。

为了更好地干预脑卒中。

统计分析得出根据1、2题中脑卒中率与气候成反比，与湿度成正比，与气压相关不明显等环境因素让尚未得病的健康人，或者亚健康人了解自己得脑卒中风险程度，进行自我保护。

二、问题重述我们大家都知道现在脑卒中（俗称脑中风）是一种很严重疾病之一，它的发生是一个漫长的过程，人们一旦患了这个病，就很难去治疗，而且要花费很多的费用。

根据现在科尔学家的努力研究，证实了脑中风的发病与环境中的气温、气压和湿度这三个因素有关。

为了干预脑卒中的来临，让我们有一个健康的身体，因此，我们通过建立数学模型分析脑中风发病率的规律，在了解疾病带给我们的伤害是很大的时候怎样才能学会自我保护。

在题目提供给我们的数据信息里，其数据（见Appendix-C1）来源于中国某城市各家医院2007年1月至2010年12月的脑卒中发病病例信息以及相应期间当地的逐日气象资料（Appendix-C2）。

回答以下问题：1．根据病人基本信息，对发病人群进行统计描述。

2．建立数学模型研究脑卒中发病率与气温、气压、相对湿度间的关系。

3．查阅和搜集文献中有关脑卒中高危人群的重要特征和关键指标，结合1、2中所得结论，对高危人群提出预警和干预的建议方案。

三、符号说明总人数————W发病总人数————V发病率————K气压————P气温————t相对湿度————a男性发病人数————n女性发病人数————m月平均气压————x1月平均气温————x2月平均相对湿度————x3月平均发病人数————y四、问题假设1、假设该城市的总人数为一个定值不变。

2、假设患病者没有突发事件；3、假设患病者不会旧病复发；4、假设该城市里面患脑卒中人们没有患上其他病。

五、模型建立及求解问题一：我们根据资料数据对2007-2010年脑卒中发病的情况进行统计，我们采用EXCEL分别筛选出这四年中，根据统计得出的相同时间的不同年份发病人数的情况，对不同性别、不同职业、不同年龄段的发病人数的发病情况筛选处理，根据所得数据综合分析总结、比较，并建立相应的图表。

而下图统计的是四年中在各个月份发病人数总的基本情况：根据表一得出的分布直方图如图:1.1所示:图1.1：2007-2010年间各个月份的发病总人数图由图1.1显示，可直观的得出07年在8、9、10月份的发病人数较多，08年在全年发病起伏很小，在1、2、3、4、5月份发病较多，09年发病人数相对前后年份大幅度的减少，在1、12月份发病较明显，10年发病人数在07年与08年之间，在1月份发病最多，其他月份的发病相当。

为了更详细明确发病人数的情况，我们以2007年脑卒中患者的患病情况为例进行统计描述该市病人的基本信息。

因此，对不同性别、不同职业、不同年龄的发病人数进行统计，如下：男性的发病人数分布直方图图1.2所示：图1.2:2007年全部发病男性情况图女性的发病人数分布直方图如图1.3所示：图1.3:2007年全部女性发病情况图根据上表我们可以清楚的看到男性患脑卒中的几率大于女性的患脑卒中的几率。

根据上表我们使用EXCEL办公软件，分别画出表二、表三的条形图形，以及图表数据我们分析得出脑卒中的发病与人的年龄，性别，所选职业有关。

从图形中我们可直观的看出，脑卒中与年龄的关系：在40岁以下脑卒中发病人数为560人，占总发病人数4.4%；在（40，50]岁脑卒中发病人数为558人，占总发病人数4.3%；在(50,60] 岁的脑卒中发病人数为1657人，占总发病人数12.9%；在(60,70]岁的脑卒中发病人数为2728人，占总发病人数的21.2%；在(70,80]岁脑卒中发病人数为4356人，占总发病人数33.9%；在(80,90]岁的发病人数为2077人，占总发病人数16.2%；在(90,100]岁的脑卒中发病人数为344人，占总发病人数2.7%，在60-80岁之间为发病率达到最高，占总发病人数55.1%。

由此可见，随着年龄的增加，脑卒中的发病率明显升高，其发病人数集中在中老年龄阶段。

为了更加直观的显现，我们用图形的面积大小表示发病所在年龄阶段的发病人数的大小如下图4所示：图2:2007年年龄段发病图结合表中数据和图形我们也不难发现发病率最高的是农民，其次是工人、退休人员和离退人员，而其他的人员（如教师、渔民、医务人员、职工等）发病率较低。

当然也这不仅与以上因素有关，还与他们的生活环境，工作场所，个人的自身因数，健康状况，外部的环境因素（如当地的温度，湿度，气温，气压等）也存在一定的关系。

所以据此方法类推统计2008-2010年基本发病信息，根据已知给出的数据经过统计可得出2008-2010年与2007年的类似，具体情况（见附录1中表五、六、七，图1.4、图1.5、图1.6）。

最后对问题一我们得出这样的结论： 1、男性发病率普遍高于女性的发病率。

2、在中老年阶段（60-80岁）的患病人数最多。

3、发病率最高的是农民，其次是工人、退休人员和离退人员，而其他的人员（如教师、渔民、医务人员、职工等）发病率较低。

问题二：根据题目提供的数据和信息，为了简化问题的计算量，我们在用Excel 软件统计和计算的过程中，计算机输出的结果是无限小数的数据我们只保留小数点后三位，我们可以清楚的知道该城市的发病率等于总的发病人数除以总人数，从而我们可以知道该城市的发病率与该城市的总发病人数成正比关系。

即：vk w vk α⇒=为了更加明显直观的看出发病总人数与环境因素之间的关系，我们根据统计出来的表A （2007-2010年环境因素统计表见附录表A ）绘画出2007-2010年之间的每一个月的发病人数和平均气压、平均气温，平均相对湿度、最高气压、最高温度、最低气压、最低温度、最低相对湿度的关系情况图（见附录2，图B C D E F G H I J K L M ）。