山博文，劉亞秋，侯雅嫻，王璦玲*

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，山東 泰安 271018）

新型冠狀病毒肺炎(簡(jiǎn)稱新冠肺炎)疫情爆發(fā)以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從醫(yī)學(xué)角度對(duì)新冠肺炎進(jìn)行了廣泛研究[1-6]。部分學(xué)者從地理學(xué)角度針對(duì)疫情流行的時(shí)空變化開(kāi)展研究[7-12]，但未從山東省區(qū)縣尺度進(jìn)行系統(tǒng)研究。因此本研究以時(shí)間和空間兩個(gè)角度，基于整體病例、輸入或本土病例數(shù)量以及擴(kuò)散比3個(gè)維度，研究山東省疫情發(fā)展過(guò)程，分析病例性別及年齡構(gòu)成特征，在區(qū)縣尺度上探究病例分布空間相關(guān)性，為疫情防控提供依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況

山東省地處中國(guó)東部，轄16個(gè)地級(jí)市、137個(gè)縣級(jí)行政區(qū)，總?cè)丝?0 070.21萬(wàn)人。山東省交通發(fā)達(dá)，有9個(gè)已投入使用的民用機(jī)場(chǎng)，其中包括6個(gè)國(guó)際機(jī)場(chǎng)。境內(nèi)有12個(gè)一類口岸，國(guó)際機(jī)場(chǎng)和口岸主要分布在膠東半島和沿海。2019年，山東省鐵路、公路、水路共完成旅客運(yùn)量6.7億人次，年末民用汽車擁有2 351.0萬(wàn)輛，人流量大、流動(dòng)頻繁。

山東省首例新型冠狀病毒肺炎確診病例于2020-01-21，1月24日啟動(dòng)了重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件I級(jí)響應(yīng)。截至3月11日共確診759例境內(nèi)病例，3月11日以后至9月23日無(wú)新增本土病例（除境外輸入及本土關(guān)聯(lián)病例外）。9月24日2名青島港職工被診斷為新冠肺炎無(wú)癥狀感染者，系接觸攜帶病毒的進(jìn)口冷凍海鮮產(chǎn)品所致。10月12日至10月14日，青島市相繼出現(xiàn)本地感染病例，共確診13例，經(jīng)調(diào)查本起疫情是青島港疫情感染者在住院期間因與普通病區(qū)的患者共用CT室，引發(fā)醫(yī)院院內(nèi)聚集性疫情，未發(fā)生社區(qū)傳播。截至10月14日，累計(jì)境外輸入病例69例，境外本土關(guān)聯(lián)病例4例，基于政府精準(zhǔn)嚴(yán)密管控措施，境外輸入病例并未在境內(nèi)大范圍傳播。

1.2 研究數(shù)據(jù)

通過(guò)查閱山東省及各地市衛(wèi)生健康委員會(huì)發(fā)布的疫情通告并結(jié)合新媒體信息，收集確診病例信息。鑒于2020-03-12~2020-09-23無(wú)新增本土病例（除境外輸入及本土關(guān)聯(lián)病例外），9月24日以后的本土病例因與青島港無(wú)癥狀感染者密切接觸而感染，而3月12日之前的本土病例因接觸來(lái)自湖北省等高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)并攜帶病毒的人群而感染，同時(shí)境外輸入病例未在境內(nèi)大范圍傳播，確定本研究時(shí)間段為1月21日至3月11日。共收集了各縣市759個(gè)確診病例，提取個(gè)體病例的性別年齡、確診地點(diǎn)和確診日期等信息。人工甄別病例類型，如果患者發(fā)病前14 d內(nèi)有湖北省等高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)旅居史并攜帶病毒入省，則將其歸為輸入病例，無(wú)湖北省等高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)旅居史在本地被感染或原因不明的病例歸為本土病例。除去缺失關(guān)鍵信息的207例病例，本文最終有效病例為552例。

1.3 研究方法

1.3.1 擴(kuò)散比指數(shù)

本研究采用擴(kuò)散比指標(biāo)分析新冠肺炎疫情嚴(yán)重程度，即山東本土病例與外省輸入病例的比值（式（1））。

式中，K為擴(kuò)散比；B為本土病例數(shù)量；S為輸入病例數(shù)量。擴(kuò)散比越大，表示新冠肺炎疫情擴(kuò)散越嚴(yán)重。

1.3.2 全局空間相關(guān)性

地理事物或?qū)傩栽诳臻g分布上互為相關(guān)，呈集聚、隨機(jī)、離散等形式分布。通過(guò)對(duì)事物之間的空間相關(guān)性研究，可揭示事物之間的空間聯(lián)系。本研究采用Moran'sI1進(jìn)行全局空間相關(guān)性分析，分析山東省縣市尺度新冠肺炎疫情全局空間相關(guān)性。

式中，n為山東省縣區(qū)數(shù)量；xi，xj分別為區(qū)縣病例數(shù)量；xˉ為所有病例數(shù)量的均值；w i，j為空間權(quán)重矩陣；S0為空間矩陣之和。

1.3.3 局部空間自相關(guān)

在全局自相關(guān)顯著性分析基礎(chǔ)上，采用局部莫蘭指數(shù)（Local Moran’sI2）探究各局部區(qū)域服從全局總趨勢(shì)的程度，旨在更加直觀地探測(cè)集聚或異常值分布的具體空間特征。

式中，各變量同式（2）。

2 結(jié)果與分析

2.1 描述性統(tǒng)計(jì)特征

根據(jù)中國(guó)年齡劃分標(biāo)準(zhǔn)，劃分為童年（0～6）、少年（7～17）、青年（18～40）、中年（41～65）和老年（66歲以上）5個(gè)年齡段。從整體病例、輸入病例和本土病例三方面統(tǒng)計(jì)確診病例性別占比（圖1）及年齡結(jié)構(gòu)（圖2）。2020-01-21~2020-03-11山東省確診病例總體呈現(xiàn)男多女少的性別結(jié)構(gòu)特征，中年人最多、青年人其次、老年人第三的年齡結(jié)構(gòu)特征。

圖1 病例性別結(jié)構(gòu)

圖2 病例年齡結(jié)構(gòu)

圖1表明，山東省確診的整體病例和輸入病例呈現(xiàn)男多女少的性別結(jié)構(gòu)特征，而本土病例呈現(xiàn)女多男少的性別結(jié)構(gòu)特征。輸入病例中一半以上患者為男性，推測(cè)流動(dòng)人口以男性為主，整體病例和本土病例中男女占比并未產(chǎn)生明顯差別，表明新冠肺炎普遍易感，無(wú)性別差異。

圖2表明，整體病例和本土病例均呈中年人最多、青年人其次、老年人第三的年齡結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。輸入病例呈現(xiàn)青年人最多、中年人其次、兒童第三的年齡結(jié)構(gòu)特征。比較輸入病例和本土病例發(fā)現(xiàn)，本土病例老齡患者為47人，遠(yuǎn)多于輸入病例中的7人。分析個(gè)體病例信息發(fā)現(xiàn)，老齡患者多因攜帶病毒的子女回鄉(xiāng)探親而被傳染，其次因老年人身體抵抗力差成為易感人群。

2.2 山東省新冠肺炎時(shí)序特征

2.2.1 整體確診病例時(shí)序特征

基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得山東省新冠肺炎疫情發(fā)展過(guò)程如圖3。根據(jù)新增病例變化曲線，可將2020-01-21~

圖3 山東省新冠肺炎疫情發(fā)展過(guò)程

2020-03-11山東省疫情發(fā)展分為3個(gè)階段，分別為開(kāi)始階段、爆發(fā)階段和穩(wěn)定階段。

1月21日至1月27日為開(kāi)始階段，外省攜帶病毒人員進(jìn)入山東省，輸入、本土病例逐漸增加，此階段增長(zhǎng)曲線總體穩(wěn)定上升，新增病例總體呈逐日增加狀態(tài)。

1月28日至2月10日為爆發(fā)階段，雖然在這個(gè)階段人為管控措施強(qiáng)硬，但由于存在潛伏期，前期未表現(xiàn)癥狀的患者出現(xiàn)癥狀，此階段增長(zhǎng)曲線坡度變陡，每日新增病例變化波動(dòng)較大，均在20例以上，1月28日單日新增病例達(dá)到次高峰34例，即2月5日新增病例達(dá)到峰值45例。

2月11日至3月11日為穩(wěn)定階段，該階段每日新增病例數(shù)雖在2月13日有波動(dòng)，但總體呈下降趨勢(shì)，整體病例數(shù)量趨于穩(wěn)定，增長(zhǎng)曲線趨于平緩。

2.2.2 不同類型病例時(shí)序特征

統(tǒng)計(jì)山東省新增輸入、本土病例數(shù)量的變化情況（圖4），截至3月11日，山東省輸入、本土病例分別確診了230例和322例。新冠肺炎在疫情發(fā)展的3個(gè)階段表現(xiàn)出不同擴(kuò)散特征，開(kāi)始階段以輸入病例為主，爆發(fā)和穩(wěn)定階段主要為本土病例。

圖4 山東省新增輸入和本土病例數(shù)量

新增輸入患者的數(shù)量在1月28日達(dá)到峰值（24例）后明顯趨于下降，本土病例最先在1月25日出現(xiàn)，新增本土病例數(shù)量在2月5日到達(dá)34例峰值后，同樣呈下降趨勢(shì)。這表明山東省嚴(yán)格的“封路封村”措施對(duì)阻斷輸入有了顯著成效。本土病例數(shù)量增長(zhǎng)趨勢(shì)與輸入病例的增長(zhǎng)趨勢(shì)基本相同，但本土病例的峰值日期比輸入病例峰值日期延遲了8 d。根據(jù)中國(guó)疾病預(yù)防控制中心發(fā)布的《2019新型冠狀病毒疫情進(jìn)展及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》，新型冠狀病毒的潛伏期3~7 d，最長(zhǎng)不超過(guò)14 d。因此，本土新增確診高峰比輸入新增確診高峰滯后8 d屬合理周期，表明山東實(shí)施的精準(zhǔn)防控取得成效，輸入病例基本被追蹤，未出現(xiàn)滯后間隔久的大規(guī)模本土病例事件。

2.2.3 病例擴(kuò)散比時(shí)序特征

計(jì)算山東省輸入、本土病例占比及擴(kuò)散比的變化趨勢(shì)如圖5。自1月25日本土病例出現(xiàn)后，在疫情的開(kāi)始和爆發(fā)階段累積輸入病例占比總體呈現(xiàn)穩(wěn)定下降趨勢(shì)，累積本土病例占比則相反，3月11日累積輸入病例占比穩(wěn)定為42%，累積本土病例占比58%。

圖5 山東省輸入、本土病例占比及擴(kuò)散比變化

擴(kuò)散比曲線與圖3增長(zhǎng)曲線趨勢(shì)相似，3月11日擴(kuò)散比上升至最高，穩(wěn)定為1.4，即1個(gè)輸入患者平均傳染1.4個(gè)本地人。北京實(shí)施管制后擴(kuò)散比為1.5[13]，山東省的擴(kuò)散比低于北京，再一次印證山東省迅速啟動(dòng)的嚴(yán)格疫情防控措施對(duì)阻斷外來(lái)人員感染同時(shí)降低本地傳染取得了顯著成效。

2.3 山東省新冠肺炎空間特征

2.3.1 確診病例空間分布變化

截至3月11日，除東營(yíng)市，山東省15個(gè)城市發(fā)生了新冠肺炎疫情。根據(jù)上述劃分的疫情三階段，選取1月21日、1月27日、2月10日和3月11日4個(gè)時(shí)間點(diǎn)統(tǒng)計(jì)山東省各縣市區(qū)累計(jì)病例數(shù)并繪制疫情地圖，如圖6所示。

圖6 山東省不同時(shí)間各城市確診病例的疫情地圖

2020-01-21新冠肺炎疫情最先出現(xiàn)在青島市市南區(qū)。1月27日，疫情已經(jīng)發(fā)展到除東營(yíng)市外的15個(gè)城市，濟(jì)南市市中區(qū)、濟(jì)寧市任城區(qū)和威海市環(huán)翠區(qū)確診病例總數(shù)最多（4例）；截至2月10日，15個(gè)地市累計(jì)確診病例數(shù)進(jìn)一步增多，共有97個(gè)區(qū)縣出現(xiàn)確診病例，其中濟(jì)南市市中區(qū)和聊城市東昌府區(qū)累計(jì)確診病例達(dá)27例，濰坊市奎文區(qū)、泰安市泰山區(qū)和威海市環(huán)翠區(qū)累計(jì)確診病例均突破20例。截至3月11日，山東省共有99個(gè)區(qū)縣出現(xiàn)確診病例，濟(jì)寧市任城區(qū)累計(jì)確診病例最多，達(dá)29例。山東省新冠疫情總體呈東部和南部較重、北部較輕的空間特征。

2.3.2 確診病例空間相關(guān)性

利用GeoDa軟件進(jìn)行空間自相關(guān)分析，計(jì)算整體病例、輸入病例和本土病例的Moran′sI1（表1）。結(jié)果表明，山東省區(qū)縣整體病例和本土病例的全局Moran′sI1指數(shù)分別為-0.036 9（P=0.306）和-0.045 3（P=0.246），表明整體病例與本土病例不存在顯著性空間自相關(guān)性。山東省區(qū)縣輸入病例的全局Moran′sI1指數(shù)為0.087（P=0.047），表明輸入病例存在全局相關(guān)性顯著正相關(guān)。

表1 山東省確診病例全局空間自相關(guān)分析

計(jì)算輸入病例的局部Moran′sI2，以縣級(jí)為單位制作局部空間集聚圖（圖7）。結(jié)果表明，山東省輸入病例的高-高集聚區(qū)主要分布在濟(jì)南市的歷城區(qū)和歷下區(qū)、煙臺(tái)市牟平區(qū)和芝罘區(qū)；高-低集聚區(qū)主要分布于德州市的德城區(qū)和禹城市、淄博市的博山區(qū)、濰坊市的奎文區(qū)、泰安市的東平縣以及濟(jì)寧市的任城區(qū)和曲阜市；低-高集聚區(qū)主要分布于煙臺(tái)市的萊山區(qū)和威海市的榮成市；低-低集聚區(qū)主要分布于東營(yíng)市、濰坊的壽光市和濱州市博興縣。

圖7 輸入性新冠肺炎疫情空間集聚

山東省新冠肺炎疫情空間擴(kuò)散過(guò)程屬于遷移擴(kuò)散模式[14]，輸入病例的空間集聚分布并不完全遵循與湖北省地理鄰近特征。交通技術(shù)的進(jìn)步打破了傳統(tǒng)的地理近鄰特征，擴(kuò)大了疫情在空間上的傳播范圍，同時(shí)控制輸入性風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要，因此應(yīng)重視在交通出行方面的疫情防控。

2.3.3 病例擴(kuò)散比空間特征

根據(jù)自然間斷點(diǎn)分級(jí)法將病例擴(kuò)散比分為4級(jí)，繪制病例擴(kuò)散比空間分布圖（圖8）。擴(kuò)散比低的地區(qū)分散分布，魯東、魯中和魯南地區(qū)疫情擴(kuò)散形勢(shì)嚴(yán)峻。分析病例擴(kuò)散信息發(fā)現(xiàn)，海陽(yáng)市、淄川區(qū)和昌樂(lè)縣一半以上本土病例由家庭集聚所致。東昌府區(qū)23例本土病例均因某超市工作人員感染引發(fā)的包括家人與同事在內(nèi)被感染事件，泰安市泰山區(qū)5例本土病例系醫(yī)院集聚所致。因此，擴(kuò)散比較高的區(qū)縣多數(shù)為家庭集聚性擴(kuò)散病例。家庭是疫情傳播的主要場(chǎng)所，政府應(yīng)著重加強(qiáng)社區(qū)疫情科普宣傳工作。

圖8 山東省各區(qū)縣擴(kuò)散比空間分布

3 結(jié)語(yǔ)

本研究從時(shí)間和空間2個(gè)角度，基于整體病例、輸入本土病例數(shù)量以及擴(kuò)散比3個(gè)維度，研究山東省2020-01-21~2020-03-11疫情發(fā)展過(guò)程，分析病例的性別及年齡構(gòu)成特征，在區(qū)縣尺度上探究病例分布空間相關(guān)性。研究發(fā)現(xiàn)：

1）山東省新冠肺炎疫情呈現(xiàn)男多女少的性別結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和中年人最多、青年人其次、老年人第三的年齡結(jié)構(gòu)特征，老齡患者主要為本土病例。

2）山東疫情發(fā)展經(jīng)歷分為3個(gè)階段，1月21日至1月27日為疫情開(kāi)始階段，以輸入病例為主；1月28日至2月10日為疫情爆發(fā)階段，2月11日至3月11日為疫情穩(wěn)定階段，爆發(fā)和穩(wěn)定階段以本土病例為主。本土病例數(shù)量增長(zhǎng)趨勢(shì)與輸入病例的增長(zhǎng)趨勢(shì)相似，本土病例的峰值日期比輸入病例峰值日期延遲了8 d，擴(kuò)散比為1.4。

3）山東省新冠疫情總體呈東部和南部較重、北部較輕空間特征。山東省整體病例和本土病例不存在空間集聚特征，輸入病例存在一定空間集聚性，高集聚區(qū)主要分布在濟(jì)南市的歷城區(qū)和歷下區(qū)、煙臺(tái)市牟平區(qū)和芝罘區(qū)，交通技術(shù)的進(jìn)步打破了傳統(tǒng)的地理近鄰特征，因此應(yīng)重視交通出行方面的疫情防控。另外，家庭也成為新冠肺炎疫情傳播的主要場(chǎng)所，社區(qū)應(yīng)加強(qiáng)疫情科普宣傳工作，公共場(chǎng)所應(yīng)及時(shí)做好隔離、消毒工作。