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过敏性疾病过敏原检验结果之影响因素分析

李薇;朱家明;董晓冉

【期刊名称】《《商丘师范学院学报》》

【年(卷),期】2019(035)012

【总页数】8页(P1-8)

【关键词】过敏性疾病;模糊C均值聚类;多元统计分析;皮尔逊相关系数

【作者】李薇;朱家明;董晓冉

【作者单位】安徽财经大学统计与应用数学学院安徽蚌埠233030

【正文语种】中文

【中图分类】Q-03

近几年来，过敏性疾病案例一直增加，已成为社会普遍关注的问题.因其无法彻底

根治，故世界卫生组织将其列为21世纪需要重点研究和防治的三大疾病之一.通过

各类学术研究前沿的表述，可知这种疾病的发生具有明显的遗传特征.不仅内在效

应起着全部拉动力，外物刺激也会导致过敏性疾病的发生.尤其是沙尘暴、雾霾和

生态环境恶化等因素对过敏原的间接影响，直接扩大了过敏物的传播范围，提高了

过敏原的接触概率.为了防治过敏性疾病，过敏原的检测和分析是必不可少的探知

手段.而过敏性疾病的产生与生态环境有着密切的联系，研究环境指标与过敏性疾

病发病情况之间的关系，从而做出实际的应对措施降低过敏性疾病的发病率，对过

敏性疾病的预防与治疗具有重要的意义.

关于环境指标与人体健康之间的关系国内外学者已有大量研究.近年来，大气环境

因素对过敏性疾病、呼吸系统的影响受到越来越多的关注.姜赛芝等人[1]通过某市

的实时空气质量检测数据记录，以及同期呼吸道病毒监测阳性者的数据收集，研究

分析空气污染与儿童呼吸道病毒感染的相关性，并提出PM2.5与呼吸道合胞病毒

感染密切相关的结论.刘志强[2]利用变应原定量免疫印迹法对42例过敏性皮肤病

患者进行过敏原检测，并通过阳性率分析过敏性皮肤病的致病原因，以及各疾病种

类在不同季节和性别的过敏原情况.李敏[3]采用软件及非参数检验对各污染物与传

染病的关系进行多元线性回归和线性相关分析，得出影响法定传染病的主要因素.

1数据来源及假设

本文数据来源于南昌市某医院关于过敏原检测的数据，其中包括检测日期、性别、

年龄、科室及各过敏原结果(过敏原包括树组合(柳树/杨树/榆树)、普通豚草、艾蒿、

尘螨组合(屋尘螨/粉尘螨)、屋尘、猫毛、狗上皮、蟑螂、霉菌组合、律草、鸡蛋

白、牛奶、花生、黄豆、海鱼组合、虾、蟹).为了便于解决问题，提出以下几条假

设：⑴假设各过敏原的传播过程是相互独立的；⑵假设过敏原检测全为阴性的为未

过敏人群；⑶假设除数据中的17种过敏原之外的过敏原对模型结果不产生影响.⑷

假设患者具有正确选择科室测试过敏原的能力.⑸对过敏原强度向上取整.⑹假设各

种过敏原的感染能力都是有效的，不存在相互抵消现象.

2基于模糊C均值聚类对过敏性疾病与时间、季节、性别和年龄之间关系的定量

分析

2.1研究思路

根据科室查诊结果，分析各类过敏性疾病与时间、季节、性别、年龄之间的相关关

系.针对这一问题，分三个步骤来解决.首先，按科室计算各类过敏原所导致的过敏

人数，建立标准化矩阵；其次，根据过敏性的程度，利用MATLAB软件，通过模

糊C均值聚类将过敏性疾病聚类分成三类；最后，利用多元统计分析比较方法分

别判断这三类疾病与时间、季节、性别、年龄这4个影响因素之间的关系，并说

明过敏性疾病的大致变化方向及易感染人群的大概率范围.

2.2研究方法

⑴理论准备

模糊C均值聚类(FCM)是通过优化目标函数得到的样本点对所有类中心的隶属度，

并进行自动分类的算法，主要是利用模糊理论对数据进行建模.首先，人工随机指

定每个数据到各个簇的隶属度，进行模糊伪划分；其次，由此隶属度算出每个簇的

质心；最后，循环进行，直至质心不再发生改变.

⑵模型建立

根据医院所提供的数据，以各科室为方案，各种过敏原为指标，得出模糊矩阵：

运用MATLAB软件进行模糊C均值聚类，得到过敏性疾病分类结果，继而利用多

元统计分析方法研究不同类型疾病的病人过敏原检测结果之间的差异.思路如图1

所示.

图1思路图

2.3结果分析

⑴模糊C均值对过敏性疾病分类的结果

过敏性疾病分类结果[4]见表1所示：

表1过敏性疾病的分类结果过敏性疾病类别对应科室第一类过敏性疾病儿科、耳

鼻喉科、呼吸科、内分泌科、皮肤科、普内科、神经科、体检中心、心内科、眼科、

中医科第二类过敏性疾病耳专病门诊、灰甲趾、普外科、推拿科、消化科、中医、

肿瘤科第三类过敏性疾病妇科、康复医学科、肾内科、体检科、血液科

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