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基于知识图谱的疫情分析现状及趋势研究

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  摘  要: 对疫情的分析有利于相关部门准确决策,做好防控应对工作,意义深远。本文基于知识图谱理论,利用CNKI数据可视化分析方法、citespace软件,绘制疫情分析年份、学科分布图和已有研究文献间关键词共现知识图谱,对疫情分析领域已有文献分布、研究热点和研究趋势进行分析。研究发现:(1)学术界对于疫情分析的研究仍处于反应式阶段,农业科技、信息科技、基础科学学科在疫情分析研究领域贡献较大;(2)疫情分析中学生服务管理内容、流行特征与发病率视角、医院应急防控体系是目前研究热点;(3)疫情分析中的数字化、多元化、体系化是疫情分析的发展趋势。
  关键词: 知识图谱;疫情分析现状;疫情分析趋势
  中图分类号: TP3;R184.6    文献标识码: A    DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2020.08.052
  本文著录格式:刘佳欣,沈佳伊. 基于知识图谱的疫情分析现状及趋势研究[J]. 软件,2020,41(08):192-195
  【Abstract】: The analysis of the epidemic situation is conducive to the accurate decision-making of relevant departments, and the prevention and control response work is of great significance. Based on the knowledge graph theory, this article uses CNKI data visualization analysis method and citespace software to draw the epidemic analysis year, subject distribution map and knowledge map of keyword co-occurrence among existing research literatures. Trend analysis. The research found that: (1) The academic research on the epidemic situation analysis is still in a reactive stage, and agricultural science, information technology, and basic sciences have contributed a lot in the field of epidemic situation analysis and research; (2) The content, popular characteristics and characteristics of student service management in epidemic situation analysis The perspective of morbidity and hospital emergency prevention and control system are the current research hotspots; (3) Digitalization, diversification and systematization in epidemic situation analysis are the development trends of epidemic situation analysis.
  【Key words】: Knowledge graph; Status of epidemic analysis; Trend of epidemic analysis
  0  引言
  传染性病毒疫情在我国近20年时间里以较高的频率发生,其中涉及医学、生物学、计算机学、农业科技等多个领域。历史上,在各项疫情影响下,国内与之密切相关的多个领域皆遭受较大冲击,国民经济与收入承担巨大损失。由此,国内各学科领域间的疫情分析与研究文献在进入二十世纪后如雨后春笋不断涌现。但目前,我国疫情分析的相关文献仍处于简单探索阶段,研究内容更关注疫情对某一特定领域的浅层影响、特征等概念化问题,不同领域间较为独立且同一领域内未形成完整的研究体系与科学团体,缺乏深层次的理论构建。
  本文基于知识图谱的数据处理方式以及分析方法,借助CNKI的可视化分析、Citespace软件,以疫情分析领域已发表的文献作为研究切入点,对疫情分析领域的高被引文献进行研读。同时,分析疫情分析领域的关键词共现关系,揭示目前疫情分析领域的研究热点并对未来疫情分析领域做出预测。本文旨在帮助我国学者了解疫情分析领域的研究前沿方向,发现疫情分析研究的优劣势,促进疫情分析在农业科技、公共卫生安全、国民经济建设等多个领域发挥更大的作用,具有一定的借鉴意义。
  1  疫情分析的发展历程及研究学科分布
  “疫情(epidemic situation)”具体是指疫病的发生和蔓延疫病的发生和发展情况。一定病因下自稳系统紊乱并伴随症状、体征和行为的异常生命活动过程称为疫病,一般具有传染性。在我国,流行性传染病分3类35种。周朝最早出现疫情至明清时期爆发次数不断增加,依据记载数据显示,平均4.3年将爆发一次大规模疫情。新中国成立至今,SARS、鼠疫、非洲猪瘟的爆发对我国的经济运行与国民生命财产安全造成了不可逆转的影响。随着我国疫情对各领域影响程度的加深,1993年后在各学科领域出现疫情分析的相关研究文献。
  2003年,王铎、赵晓飞的《SARS疫情的实证分析和预测》是我国疫情分析领域初始研究中较为具有代表性的文献之一。论文运用1927年Kermack等提出的传染病SIR模型,结合SARS的传播特点,建立疫情分析初步数学模型,联系实证分析预测SARS疫情,为疫情研究领域提供了参考。2012年,高風华的《中国大陆2002-2010年法定传染病疫情分析》在已有研究的基础上,以中国大陆(不含港澳台)法定传染病为研究对象,运用Excel和SPSS17.0等方法对统计数据进行分析,对三类传染病疫情的发生、发展及其变化规律进行归纳总结,对国内疫情分析研究领域具有重要意义。2017年,随着H7N9禽流感第五次人感染严重程度加深,大量学者开始将研究目光转移至公共卫生安全上领域,例如,林丹、谢剑锋、严延生等人的《H7N9禽流感相关疫情分析评估》对人兽共患的流行性传染病进行疫情分析和风险评估,公共卫生安全问题成为疫情分析领域研究热点;与此同时,有学者将大数据等新兴技术手段运用至较大范围内的传染疾病分析。2017年,王丽艳、秦倩倩、丁正伟、蔡畅等人的《中国艾滋病全国疫情数据分析》运用查重等方法对全国范围内截止2015年15岁以上的HIV感染者进行描述性分析,建立HIV的传播流行模式,并使之成为另一个重要数据分析方法的重要文献。此类研究成果引起相关领域学者的关注,未来疫情分析领域的相关方法、作用将成为研究热点。但疫情分析领域目前还未出现运用histcite、citespace等软件建立知识图谱与疫情分析结合的相关研究成果,本文借助知识图谱建立疫情分析模型,揭示目前疫情分析领域的研究热点并对未来疫情分析领域进行较为准确地预测,对未来疫情分析发展提供支持。   为了全面科学地获得检索数据,在进行检索时,对疫情分析的理论角度进行充分的了解,选取CNKI的文献数据库,将“疫情分析”“Epidemic situation analysis”作为并列关键词,对1993年至2020年的核心期刊和CSSIC期刊中已有研究成果进行检索,共得到238份数据,检索结果时间分布特征如图1所示。
  从图中可以看到,1993-1994年,随着疫情冲击范围的不断扩大,学术界正式开始关注疫情分析领域;1996年,疫情分析研究出现一次小幅度的激增;2005- 2007年,在SARS大规模疫情蔓延趋势得到控制后,疫情分析研究得到普遍关注;2012-2019年,疫情分析研究仍然处于高速增长的态势,这与全球疫情高频出现有较大关联。由此可见,疫情分析研究多在重大流行病盛行后,处于反应式阶段。
  对检索得到的238份数据进行按照学科进行分类统计,绘制检索结果数量的学科类别分布图,如图2所示。
  我们可以看出,医药卫生科技相关研究成果150篇,远远多于其他类别学科。与此对应,2003-2004年非典疫情爆发至疫情稳定期间,5月13日国务院颁布《突发公共卫生事件应急条例》,医药卫生领域收到前所未有的重视。2004年国家财政支出在教育、卫生领域投入955亿人民币,较上年增加100亿元人民币。国家相关政策的出台和倾斜促进了医药卫生科技领域的疫情分析研究的发展。农业科技、信息科技、基础科学等也是在疫情分析研究领域贡献较大的学科类别。目前,我国疫情分析研究领域的重要研究成果数量较少,但随着我国各领域对疫情分析重视程度的不断加深,疫情分析的学术研究成果也必然呈现井喷式增长。
  2  疫情分析领域研究热点
  关键词能够较为准确地反映出学术论文的研究重点内容、视角和方法,因此本文以citespace 软件为基础,绘制了“疫情分析”主题学术论文的关键词知识图谱。如图3所示,在传染性病毒疫情相关分析中,“流行病学”“监测”、“学生”、“流行特征”、“发病率”等排名靠前。按照这些关键词出现的频次排序,排名前20的热点词汇统计情况如表1所示。
  根据图3及表1,本文发现已有疫情分析文献研究具有以下三个热点问题。
  2.1  学生服务管理内容分析
  由于中小学及高校学生教学的集中性和基础性,在校学习使得学生受到传染病毒侵害的风险增大,传染人群范围广。学生患者主要通过追踪和因症就诊的方式确诊,健康体检、主动筛查等发现方式难以充分落实。因此,部分学生患者可能会有发现延迟的情况,这不仅会导致患者自身没有得到及时救助,也会使得学校范围内其他人员与其密切接触时间延长,甚至可能会导致群体性的集聚感染现象。
  此外,在学业教育方面,疫情通常为线上教育提供了很大的发展机遇,需求迅速增长。但同时,线上教育也暴露了我国信息化网络发展的问题。线上学习中,平台和环境是基础,但部分地区和学校的信息化设备和网络平台等硬件设施较为短板,网络环境不能很好地满足直播教学方式。此外,在线教育对于教师的信息素养也是一个挑战,以往的教师信息技术培训着重于技术与教学内容的结合,但缺少对教师整合信息资源、灵活应变的能力培训。
  2.2  流行特征与发病率视角分析
  疫情的流行特征与发病率一直是分析研究的重要视角。流行特征能够帮助专业科研机构和人员尽快锁定流行性病毒的传播方式、爆发高峰期、传播速度等,而发病率则对医科救治、患者规模预估等有重要作用。在此基础上,有关部门可以迅速了解疫情,组织防控、隔离、救治和公共设施安排,减少人员感染。具体来说,在掌握病毒的传播方式包括接触传播的信息后,相关部门对医护人员防护服的生产和运输进行严格把控,减少医护人员的皮肤、口沫感染风险。但同时,疫情对产业的冲击不容小觑,对经济社会持续平稳发展具有一定影响。因此,伴随国内患病人数减少、情况趋于好转,应以更多视角来分析疫情影响及后续发展。
  2.3  医院应急防控体系分析
  疫情防控的防控机制尚在研究之中,各醫院作为医疗资源的主要集中地,在防控疫情中地位突出。由于疫情爆发的社会突然性和风险性,医疗设施及医护人员有限,医院对于各部门的调控安排、组织结构调整、人员接管培训、设备环境消毒等各个方面必须做出准确决策,高效率且高效用地满足需求,救治病患,确保医护人员安全,减少损失。举例来说,门诊部需要落实患者预检、分检三级筛查制度,感染监测机制完善,疫情上报渠道通畅;药品调剂部门是保障药品的末端部门,要求对疫情专用药品加强管理,严格把控药品输送各风险点等。这对于医院组织的部门协调能力、灵活应变能力要求高,涉及决策较为复杂,因而成为疫情分析研究的一大热点问题。
  3  疫情分析领域研究趋势
  3.1  学生服务管理数字化
  在学生群体疫情防治方面,首先,注重通过公众媒体网络渠道针对师生开展健康教育和生活提示,对相关防治知识进行有效宣传,提高疫情知晓率;其次,大力实施校园环境整顿,各地教育部门和高校增强联系,实行联防联控,构筑数字化的线上线下一体校园防治信息平台。
  在学生线上教育管理方面,首先,政府有关部门响应号召,贯彻网络扶智工程攻坚理念,积极支持农村小规模学校和城市薄弱学校的网络化平台、设备建设,缩小地区、群体间教育信息的差距;其次,注重对教师团体共享化的思维理念,利用平台数字技术,开展更加个性化、相互性的教育活动。
  3.2  疫情分析视角多元化
  疫情影响产业发展和经济运行的各个方面,与此同时,疫情分析视角也正在不断拓宽。从国内企业角度来说,政府通过行为经济学视角,可以了解公司复工决策的影响因素,如员工的感染风险、订单到货期、项目运行成本等,实行相应的助推政策,保障公司顺利实施复工;从国际环境角度来说,全球化视角能够帮助跨国企业及时了解国际局势,对自身在社会性风险降临时的风险保障机制、需求受挫时是否预留转型空间等进行评估,来衡量企业甚至产业国际竞争力和结构抗风险性,及时调整国家相关贸易战略,为制定新的国际关系政策提供参考。除经济运行之外,还有国际人道主义、政治格局变动等视角,对社会稳定发展具有重要意义。   3.3  医院应急防控体系化
  目前医院应急防控组织仍存在着一些问题,首先,医护人员由于在岗人数多、接触就诊人员密集,有交叉感染风险,存在救治过程中的诸多防控漏洞;其次,很多医院的组织结构中对于人员流向、药房进出等人员监管,以及防护设施保护等工作未设职能人员,同样引起风险。
  因此,一方面应规范门诊部、药品调剂部等防控前线部门的工作流程和秩序,梳理救治环节以发现并弥补防控漏洞,将消毒落实到每一具体个人工作中;另一方面成立应急防控工作小组,实现防控工作专门化,组织指挥相关工作。由专人与各部门转达疫情管理信息,避免人员恐慌和工作程序混乱。同时利用新技术搭建防疫宣传救治信息沟通平台,增加沟通效率,通过这些举措实现医院防控的制度化和体系化。
  4  结论
  本文基于知识图谱理论,利用citespace软件对疫情分析主题的学术文献进行研究。绘制年份、学科分布图,以呈现疫情分析领域已有文献在分布上受流行病爆发影响,疫情分析学科多为农业科技、信息科技、基础科学学科等。进而利用关键词共现知识图谱,发现疫情分析在内容上重点关注学生校园防控及线上教育;在视角上主要考虑流行特征和发病率两个方面;在方法上首要研究医院应急防控体系。并以此三方面的重要性和存在问题为基础,提出未来疫情分析具有学生服务管理数字化、视角多元化和医院应急防控体系化三个发展趋势,由此为传染病的进一步防控研究和各项突发疫情的应对调整措施提供参考。
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