Forecasting methods and models of disease spread

 pdf (301K)  / Annotation

List of references:

  1. Н. Бейли. Математика в биологии и медицине. — М: Мир, 1970. — 327 с.
  2. C. Ю. Белецкая, В. Н. Коровин, О. В. Родионов. Разработка прогностических моделей развития заболеваемости детей в городском административном районе на основе нейросетевых технологий // Вестник Воронежского государственного технического университета. — 2010. — Т. 6, № 12. — С. 201–205.
  3. Б. В. Боев, В. В. Макаров. Компьютерное моделирование и прогнозирование эпидемий птичьего гриппа // Ветеринарная патология. — 2005. — № 3. — С. 49–58.
  4. Д. Бокс, Г. Дженкинс. Анализ временных рядов: прогноз и управление. Выпуск 1. — М: Мир, 1974. — 406 с.
  5. А. И. Бородулин, Б. М. Десятков, А. Н. Шабанов, А. А. Ярыгин. Статистическая модель эпидемического процесса // Сибирский журнал индустриальной математики. — 2007. — Т. X, № 2(30). — С. 23–30.
  6. В. И. Вьюн, Т. К. Еременко, Г. Е. Кузьменко, Ю. А. Михненко. Об одном подходе к прогнозированию эпидемиологической обстановки по гриппу-ОРВИ с использованием временных рядов // Математические машины и системы. — 2011. — Т. 1, № 2. — С. 131–136.
  7. В. Я. Гальченко, К. Р. Попов, Приземина И. Н., Н. В. Качур. Прогнозирование временных рядов в задаче оценки эпидемической ситуации заболеваемости ОРВИ и гриппом по данным Луганской области // Укра¨ıнський медичний альманах. — 2010. — Т. 13, № 2. — С. 20–22.
  8. C. В. Головин, C. Л. Петросян. Прогнозирование и моделирование развития заболеваемости в Воронежской области // Вестник Воронежского государственного технического университета. — 2009. — Т. 5, № 3. — С. 4–8.
  9. Н. В. Ефимова, А. Ю. Горнов, Т. C. Зароднюк. Опыт использования искусственных нейронных сетей при прогнозировании заболеваемости населения (на примере г. Братска) // Экология человека. — 2010. — № 3. — С. 3–7.
  10. А. Г. Иванов, Л. И. Герасимова, Н. В. Шувалова, Т. Г. Денисова. Прогнозирование уровня заболеваемости и смертности от болезней системы кровообращения на региональном уровне на основе его многофазного математического моделирования // Медицинский альманах. — 2012. — № 3. — С. 20–24.
  11. Н. А. Кизим, А. В. Доровской. Анализ и прогнозирование тенденций заболеваемости населения Украины и Харьковской области // Проблемы экономики. — 2010. — № 3. — С. 39–44.
  12. О. И. Киселев, И. Г. Маринич, Л. С. Карпова, Е. Б. Ежлова, Г. Ф. Лазикова, А. А. Ватолина. Методика расчета эпидемических порогов по гриппу и острым респираторным вирусным инфекциям по субъектам Российской Федерации. — М: НИИ гриппа Северо-Западного отделения РАМН, 2010. — 88 с.
  13. Научно-исследовательский институт гриппа. Система надзора за гриппом. — 2010. — http://www.influenza.spb.ru/system/. — дата обращения: 11.08.2013.
  14. А. С. Рыков, В. О. Хорошилов, К. C. Щипин. Система прогнозирования инфекционной заболеваемости на основе многокритериального анализа временных рядов // Проблемы управления. — 2005. — № 1. — С. 26–32.
  15. О. В. Фирсов. Гибридное прогнозирование заболеваемости раком почки и смертности от него на основе нейросетевых и статистических технологий // Врач-аспирант. — 2006. — № 1. — С. 15–32.
  16. Т. В. Честнова, О. Л. Смольянинова, C. И. Логвинов. К вопросу о выборе метода математического анализа с целью прогнозирования заболеваемости лептоспирозом // Вестник новых медицинских технологий. — 2011. — Т. 18, № 4. — С. 18–21.
  17. A practical guide for designing and conducting influenza disease burden studies. — World Health Organization, 2008. — 49 p. — http://www.wpro.who.int/emerging_diseases/documents/GuideforDesigningandConductingInfluenzaStudies/en/index.html. — дата обращения: 13.08.2013.
  18. T. A. Abeku, S. J. de Vlas, G. Borsboom, A. Teklehaimanot, A. Kebede, D. Olana, G. J. van Oortmarssen, J. D. F. Habbema. Forecasting malaria incidence from historical morbidity patterns in epidemicprone areas of Ethiopia: a simple seasonal adjustment method performs best // Tropical Medicine and International Health. — 2002. — V. 7, no. 10. — P. 851–857. — DOI: 10.1046/j.1365-3156.2002.00924.x.
  19. O. M. Araz, J. W. Fowler, T. W. Lant, M. Jehn. A pandemic influenza simulation model for preparedness planning / Proceedings of the 2009 Winter Simulation Conference. — 2009. — P. 1986–1995.
  20. Y. Bai, Z. Jin. Prediction of SARS epidemic by BP neural networks with online prediction strategy // Chaos, Solitons and Fractals. — 2005. — V. 26, no. 2. — P. 559–569. — DOI: 10.1016/j.chaos.2005.01.064. — MathSciNet: MR2143968. — ads: 2005CSF....26..559B.
  21. L. Bao. A new infectious disease model for estimating and projecting HIV/AIDS epidemics // Sexually Transmitted Infections. — 2012. — V. 88, no. 2. — P. i58–i64. — DOI: 10.1136/sextrans-2012-050689.
  22. J. R. Boyle, R. S. Sparks, G. B. Keijzers, J. L. Crilly, J. F. Lind, L. M. Ryan. Prediction and surveillance of influenza epidemics // Medical Journal of Australia. — 2011. — V. 194, no. 4. — P. S28–S33.
  23. J. C. Brillman, T. Burr, D. Forslund, E. Joyce, R. Picard, E. Umland. Modeling emergency department visit patterns for infectious disease complaints: results and application to disease surveillance // BMC Medical Informatics and Decision Making. — 2005. — V. 5, no. 4.
  24. H. S. Burkom. Development, Adaptation, and Assessment of Alerting Algorithms for Biosurveillance // Johns Hopkins APL Technical Digest. — 2003. — V. 24, no. 4. — P. 335–342.
  25. H. S. Burkom, S. P. Murphy, G. Shmueli. Automated Time Series Forecasting for Biosurveillance // Statistics in Medicine. — 2007. — V. 26, no. 22. — P. 4202–4218. — DOI: 10.1002/sim.2835. — MathSciNet: MR2405802.
  26. D. L. Chao, M. E. Halloran, V. J. Obenchain, Longini I. M. Jr. FluTE, a Publicly Available Stochastic Influenza Epidemic Simulation Model // PLoS Computational Biology. — 2010. — V. 6, no. 1. — DOI: 10.1371/journal.pcbi.1000656. — MathSciNet: MR2601366.
  27. C. Chatfield, M. Yar. Holt-Winters Forecasting: Some Practical Issues // Journal of the Royal Statistical Society. Series D (The Statistician). — 1988. — V. 37, no. 2. — P. 129–140.
  28. C. F. Chen, W. H. Ho, H. Y. Chou, S. M. Yang, I. T. Chen, H. Y. Shi. Long-Term Prediction of Emergency Department Revenue and Visitor Volume Using Autoregressive Integrated Moving Average Model // Computational and Mathematical Methods in Medicine. — 2011. — V. 2011. — DOI: 10.1155/2011/395690. — MathSciNet: MR2855268.
  29. K. Choi, S. B. Thacker. Mortality during Influenza Epidemics in the United States, 1967-1978 // American Journal of Public Health. — 1982. — V. 72, no. 11. — P. 1280–1283. — DOI: 10.2105/AJPH.72.11.1280.
  30. B. J. Coburn, B. G. Wagner, S. Blower. Modeling influenza epidemics and pandemics: insights into the future of swine flu (H1N1) // BMC Medicine. — 2009. — V. 7, no. 30.
  31. V. Colizza, A. Barrat, M. Barth´elemy, A. Vespignani. Predictability and epidemic pathways in global outbreaks of infectious diseases: the SARS case study // BMC Medicine. — 2007. — V. 5, no. 34.
  32. B. J. Cowling, I. O. L. Wong, L. M. Ho, S. Riley, G. M. Leung. Methods for monitoring influenza surveillance data // International Journal of Epidemiology. — 2006. — V. 35, no. 5. — P. 1314–1321. — DOI: 10.1093/ije/dyl162.
  33. D. J. Daley, J. Gani. Epidemic modelling: An introduction. — Cambridge University Press, 1999. — 225 p. — MathSciNet: MR1688203.
  34. T. K. Das, A. A. Savachkin, Y. Zhu. A large-scale simulation model of pandemic influenza outbreaks for development of dynamic mitigation strategies // IIE Transactions. — 2008. — V. 40, no. 9. — P. 893–905. — DOI: 10.1080/07408170802165856.
  35. J. D´ıaz-Hierro, J. J. M. Mart´ın, A. V. Arenas ´, M. P. L. D. Gonz´alez, J. M. P. Ar´evalo, C. V. Gonz´alez. Evaluation of time-series models for forecasting demand for emergency health care services // Emergencias. — 2012. — V. 24, no. 3. — P. 181–188.
  36. A. F. Dugas, M. Jalalpour, Y. Gel, S. Levin, F. Torcaso, T. Igusa, R. E. Rothman. Influenza Forecasting with Google Flu Trends // PLoS ONE. — 2013. — V. 8, no. 2. — DOI: 10.1371/journal.pone.0056176.
  37. M. Eichner, M. Schwehm, H. P. Duerr, S. O. Brockmann. The influenza pandemic preparedness planning tool InfluSim // BMC Infectious Diseases. — 2007. — V. 7, no. 17.
  38. E. S. Gardner. Exponential smoothing: The state of the art // Journal of Forecasting. — 1985. — V. 4, no. 1. — P. 1–28. — DOI: 10.1002/for.3980040103.
  39. J. D. Hamilton. Time Series Analysis. — Princeton, NJ: Princeton University Press, 1994. — 820 p. — MathSciNet: MR1278033.
  40. H. W. Hethcote. The mathematics of infectious diseases // SIAM Review. — 2000. — V. 42, no. 4. — P. 599–653. — DOI: 10.1137/S0036144500371907. — MathSciNet: MR1814049. — ads: 2000SIAMR..42..599H.
  41. R. J. Hyndman, G. Athanasopoulos. Forecasting: principles and practice. — 2012. — http://otexts.com/fpp/. — дата обращения: 28.08.2013.
  42. R. J. Hyndman, Y. Khandakar. Automatic Time Series Forecasting: The forecast Package for R // Journal of Statistical Software. — 2008. — V. 27, no. 3. — DOI: 10.18637/jss.v027.i03.
  43. R. Kiang, F. Adimi, V. Soika, J. Nigro, P. Singhasivanon, J. Sirichaisinthop, S. Leemingsawat, C. Apiwathnasorn, S. Looareesuwan. Meteorological, environmental remote sensing and neural network analysis of the epidemiology of malaria transmission in Thailand // Geospatial Health. — 2006. — V. 1, no. 1. — P. 71–84. — DOI: 10.4081/gh.2006.282.
  44. D. Lai. Monitoring the SARS Epidemic in China: A Time Series Analysis // Journal of Data Science. — 2005. — V. 3, no. 3. — P. 279–293.
  45. Y. Le Strat, F. Carrat. Monitoring epidemiologic surveillance data using hidden Markov models // Statistics in Medicine. — 1999. — V. 18, no. 24. — P. 3463–3478. — DOI: 10.1002/(SICI)1097-0258(19991230)18:24<3463::AID-SIM409>3.0.CO;2-I.
  46. X. Li, H. Tian, D. Lai, Z. Zhang. Validation of the Gravity Model in Predicting the Global Spread of Influenza // International Journal of Environmental Research and Public Health. — 2011. — V. 8, no. 8. — P. 3134–3143. — DOI: 10.3390/ijerph8083134.
  47. D. Mori˜na, P. Puig, J. R´ıos, A. Vilella, A. Trilla. A statistical model for hospital admissions caused by seasonal diseases // Statistics in Medicine. — 2011. — V. 30, no. 26. — P. 3125–3136. — DOI: 10.1002/sim.4336. — MathSciNet: MR2845682.
  48. M. F. Myers, D. J. Rogers, J. Cox, A. Flahault, S. I. Hay. Forecasting Disease Risk for Increased Epidemic Preparedness in Public Health // Advances in Parasitology. — 2000. — V. 47. — P. 309–330. — DOI: 10.1016/S0065-308X(00)47013-2.
  49. Y. Ohkusa, T. Sugawara. Simulation model of pandemic influenza in the whole of Japan // Japanese Journal of Infectious Diseases. — 2009. — V. 62, no. 2. — P. 98–106.
  50. R. Patel, I. M. Jr. Longini, M. E. Halloran. Finding optimal vaccination strategies for pandemic influenza using genetic algorithms // Journal of Theoretical Biology. — 2005. — V. 234, no. 2. — P. 201–212. — DOI: 10.1016/j.jtbi.2004.11.032. — MathSciNet: MR2135192.
  51. C. Pelat, P. Y. Bo¨elle, B. J. Cowling, F. Carrat, A. Flahault, S. Ansart, A. J. Valleron. Online detection and quantification of epidemics // BMC Medical Informatics and Decision Making. — 2007. — V. 7, no. 29.
  52. A. E. Permanasari, D. R. A. Rambli, P. D. D. Dominic. Forecasting Method Selection Using ANOVA and Duncan Multiple Range Tests on Time Series Dataset / Proceedings of the 2010 International Symposium on Information Technology (ITSim 2010). — 2010. — V. 2. — P. 941–945. — DOI: 10.1109/ITSIM.2010.5561535.
  53. B. Y. Reis, K. D. Mandl. Time Series Modeling for Syndromic Surveillance // BMC Medical Informatics and Decision Making. — 2003. — V. 3, no. 2.
  54. A. Rinaldo, E. Bertuzzo, L. Mari, L. Righetto, M. Blokesch, M. Gatto, R. Casagrandi, M. Murray, S. M. Vesenbeckh, I. Rodriguez-Iturbe. Reassessment of the 2010–2011 Haiti cholera outbreak and rainfall-driven multiseason projections // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 2012. — V. 109, no. 17. — P. 6602–6607. — DOI: 10.1073/pnas.1203333109. — ads: 2012PNAS..109.6602R.
  55. J. Saram¨aki, K. Kaski. Modelling development of epidemics with dynamic small-world networks // Journal of Theoretical Biology. — 2005. — V. 234, no. 3. — P. 413–421. — DOI: 10.1016/j.jtbi.2004.12.003. — MathSciNet: MR2139669.
  56. R. Schmidt, T. Waligora. Influenza Forecast: Case-Based Reasoning or Statistics? / Proceedings of the 11th international conference on Knowledge-Based Intelligent Information and Engineering Systems: Part I. Series: Lecture Notes in Computer Science. — 2007. — V. 4692. — P. 287–294.
  57. P. Sebastiani, K. D. Mandl, P. Szolovits, I. S. Kohane, M. F. Ramoni. A Bayesian dynamic model for influenza surveillance // Statistics in Medicine. — 2006. — V. 25, no. 11. — P. 1803–1816. — DOI: 10.1002/sim.2566. — MathSciNet: MR2227413.
  58. R. E. Serfling. Methods for Current Statistical Analysis of Excess Pneumonia-influenza Deaths // Public Health Reports. — 1963. — V. 78, no. 6. — P. 494–506. — DOI: 10.2307/4591848.
  59. J. Shaman, A. Karspeck. Forecasting seasonal outbreaks of influenza // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 2012. — V. 109, no. 50. — P. 20425–20430. — DOI: 10.1073/pnas.1208772109. — ads: 2012PNAS..10920425S.
  60. G. Shmueli, S. E. Fienberg. Current and Potential Statistical Methods for Monitoring Multiple Data Streams for Biosurveillance / Statistical Methods in Counterterrorism: Game Theory, Modeling, Syndromic Surveillance, and Biometric Authentication. — New York: Springer Science + Business Media, 2006. — P. 109–140.
  61. C. I. Siettos, L. Russo. Mathematical modeling of infectious disease dynamics // Virulence. — 2013. — V. 4, no. 4. — P. 1–12. — DOI: 10.4161/viru.24041.
  62. G. Ch. Sirakoulis, I. Karafyllidis, A. Thanailakis. A cellular automaton model for the effects of population movement and vaccination on epidemic propagation // Ecological Modelling. — 2000. — V. 133, no. 3. — P. 209–223. — DOI: 10.1016/S0304-3800(00)00294-5.
  63. R. P. Soebiyanto, F. Adimi, R. K. Kiang. Modeling and Predicting Seasonal Influenza Transmission in Warm Regions Using Climatological Parameters // PLoS ONE. — 2010. — V. 5, no. 3. — DOI: 10.1371/journal.pone.0009450.
  64. R. P. Soebiyanto, R. K. Kiang. Modeling Influenza Transmission Using Environmental Parameters / International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Science. — 2010. — V. XXXVIII, no. 8. — P. 330–334.
  65. A. Sumi, K. Kamo. MEM spectral analysis for predicting influenza epidemics in Japan // Environmental Health and Preventive Medicine. — 2012. — V. 17, no. 2. — P. 98–108. — DOI: 10.1007/s12199-011-0223-0.
  66. Thompson W. W., D. K. Shay, E. Weintraub, L. Brammer, N. Cox, L. J. Anderson, K. Fukuda. Mortality Associated With Influenza and Respiratory Syncytial Virus in the United States // The Journal of the American Medical Association. — 2003. — V. 289, no. 2. — P. 179–186. — DOI: 10.1001/jama.289.2.179.
  67. S. Unkel, C. P. Farrington, P. H. Garthwaite, C. Robertson, N. Andrews. Statistical methods for the prospective detection of infectious disease outbreaks: a review // Journal of the Royal Statistical Society: Series A (Statistics in Society). — 2012. — V. 175, no. 1. — P. 49–82. — DOI: 10.1111/j.1467-985X.2011.00714.x. — MathSciNet: MR2873791.
  68. E. Vergu, R. Grais, H. Sarter, J. P. Fagot, B. Lambert, A. J. Valleron, A. Flahault. Medication Sales and Syndromic Surveillance, France // Emerging Infectious Diseases. — 2006. — V. 12, no. 3. — P. 416–421. — DOI: 10.3201/eid1203.050573.
  69. C. Viboud, P. Y. Bo¨elle, F. Carrat, A. J. Valleron, A. Flahault. Prediction of the Spread of Influenza Epidemics by the Method of Analogues // American Journal of Epidemiology. — 2003. — V. 158, no. 10. — P. 996–1006. — DOI: 10.1093/aje/kwg239.
  70. R. E. Watkins, S. Eagleson, B. Veenendaal, G. Wright, A. J. Plant. Disease surveillance using a hidden Markov model // BMC Medical Informatics and Decision Making. — 2009. — V. 9, no. 39.

Indexed in Scopus

Full-text version of the journal is also available on the web site of the scientific electronic library eLIBRARY.RU

The journal is included in the Russian Science Citation Index

The journal is included in the RSCI

International Interdisciplinary Conference "Mathematics. Computing. Education"