天水市猪传染病调查样本量的确定

王美菊，王　玙，赵保生，王　娟

(天水市动物疫病预防控制中心，甘肃天水 741000)



天水市猪传染病调查样本量的确定

王美菊，王玙，赵保生，王娟

(天水市动物疫病预防控制中心，甘肃天水 741000)

猪传染病的发生给养猪业的发展带来了严重的损失，造成了很大危害。为实时掌握天水市二三类猪传染病的发生和流行情况，为今后有效防控猪传染病提供科学依据，近两年天水市采用ELISA、平板凝集、免疫胶体金技术和细菌染色等检测方法进行了猪传染病调查，基本确定了近两年主要猪传染病的发生情况。在此基础上，论文运用生物统计学方法结合Excell建立了一种计算最小调查样本量的简便方法，确定了调查精度达到95%，至少发现1个阳性猪传染病例所需要的最小样本量，然后运用该计算方法计算出了天水市猪传染病调查所需要的最小样本量。

猪；传染病；最小样本量；准确度

养猪生产中，流行病学调查就是通过具体的问诊或者是直接深入发病现场，调查清楚病猪和猪群、环境条件以及发病情况和特点等具体情况[1]。在动物疫病流行病学调查中，经常会遇到“应该采集多少样本”的问题。确定样本量需要综合考虑精度、置信水平、抽样方式、费用等多方面因素[2]。置信水平的误差通常受到样本量的影响，样本规模增加误差会相应减少，反之，如果想获得较小的误差就需要较大的样本量[3]。样本量估计也是一个成本-效果和检验效能的权衡过程[4]。在充分满足调查内容要求情况下，过多的样本量设计只会增加经济负担。确定样本量的原则：一是达到调查目的，二是省钱。根据数理统计规律，样本量增加呈直线递增的情况下(样本量增加1倍，成本也增加1倍)，而抽样误差只是样本量相对增长速度的平方根递减。因此，样本量的设计并不是越大越好，通常会受到经济条件的制约。本文综合考虑流行病学调查所遇到的各种问题，运用生物统计学方法对调查样本量的计算方法进行了改进，并对天水市18种猪传染病调查所需要的最小样本量进行了计算。

1　材料与方法

1.1材料

1.1.1病料采集通过对天水市近两年猪传染病进行大规模普查，共采集了7 310份猪血液，其中育肥猪4 827份血液，后备母猪1 491份血液，经产母猪和种公猪992份血液。只有进行附红细胞体检测的血液需要加入抗凝剂。

1.1.2试剂及仪器ELISA试剂盒，胶体金试纸条，琥红平板凝集抗原、标准阳性血清、阴性血清，猪萎缩性鼻炎乳胶凝集诊断试剂盒；酶标仪。

1.2方法

1.2.1采集血液样品的检测除进行附红细胞体进行检测的血样外，其余血液全部进行血清分离。对猪细小病毒感染、猪圆环病毒感染、放线菌病、猪乙型脑炎、副猪嗜血杆菌病、猪支原体肺炎、猪链球菌病、猪繁殖与呼吸综合征采用间接ELISA检测，对伪狂犬病采用液相阻断ELISA检测，对布鲁菌病采用琥红平板凝集试验检测，对萎缩性鼻炎采用乳胶凝集试验检测，对猪流行性感冒、猪衣原体病、猪流行性腹泻、传染性胃肠炎、猪轮状病毒感染和弓形虫病用免疫胶体金试纸条检测，对附红细胞体用染色方法检测。

检测完成后对上述18种猪传染病的感染数量和感染率进行计算。

1.2.2最小调查样本量方法的建立运用生物统计学结合Excell办公软件建立一种较为便捷的计算最小样本量的公式。

针对至少发现1个阳性病例的样本量，可应用二项分布公式计算[5]：P(X)=n！÷X！÷(n-X)!×w^X×(1-w)^(n-X)

应用公式中：n表示样本总数，X表示出现某种状态的样本数，P(X)表示X个样本都出现某种状态的概率，！表示阶乘(n!=1×2×3×4×……n)，w表示样本出现某种状态的概率，^表示指数运算(2^6表示2的6次方)。

有95%的概率至少检测到1头猪感染了该病原相当于所有抽检的猪都没有患上该病的概率小于1-95%=5%。按照公式，n未知，X=0，P(0)<0.05，那么：P(0)= n！÷0！÷(n-0)!×w^0×(1-w)^(n-0)=(1-w)^n<0.05

根据对数和指数之间的转换公式：log(a)N=b<=>a^b=N，那么n>log(1-w)0.05。

打开Excell软件，Excel 表格中任意一格，输入=log(0.05，(1-w))，按回车键即可。n的最小值即最小样本量=1+log(0.05，(1-w))，只保留整数。

例如，天水市猪细小病毒(PPV)的感染率是19.10% ，从该市随机抽取多少头猪， 才能保证有 95% 的概率至少检测到1头猪感染了该病毒？

对于这个案例，按照上述公式n的最小值=1+log(0.05，(1-w))，只保留整数，即最小样本量=1+log(0.05，(1-19.10%))=15。

依据上述公式，计算天水市猪传染病调查所需要的最小样本量。

2　结果

2.1天水市近两年猪传染病调查统计

天水市近两年猪传染病调查统计结果见表1。

从表1可以看出，天水市猪圆环病毒的总体感染率是最高的，分布在育肥猪、后备母猪、经产母猪和种公猪中，感染率也是最高的；猪细小病毒的总感染率次之；然后是猪支原体肺炎。猪链球菌病、萎缩性鼻炎、猪流行性感冒(SIF)和附红细胞体病仅在育肥猪中发现，且感染率较小，后备母猪、经产母猪和种公猪中都没有发现感染；布鲁菌病、猪衣原体病和弓形虫病(Tox)在调查中3种猪群的感染率都为零。

2.2天水市猪传染病调查所需最小样本量

天水市猪传染病调查所需最小样本量的确定见表2。从表2可以看出，最小调查样本量与猪传染病的感染率呈负相关。感染率越高，所需调查样本量越低；感染率越低，所需调查样本量越高。除布鲁菌、猪衣原体和弓形虫在3种猪群的感染率都为零，所需最小调查样本量也为零外。天水市猪圆环病毒的感染率在育肥猪、后备母猪、经产母猪和种公猪中都是最高的，在调查时所需最小样本量也是最少的。猪细小病毒的总感染率次之，所需最小调查样本量也是次之；然后是猪支原体肺炎。猪链球菌病(SS)、萎缩性鼻炎、猪流行性感冒和附红细胞体病仅在育肥猪中发现，且感染率较小，后备母猪、经产母猪和种公猪中都没有发现感染，因此，以后的调查中这4种病主要针对育肥猪采样，且最小调查样本量相对较多。

3　讨论

发达的畜牧业是一个国家农业现代化的重要标志，畜牧业作为现代农业体系的重要组成部分，是稳民心、安天下的重要产业[6]。我国是世界养猪大国，猪肉产销总量占所有畜禽肉品产销总量的80%以上[7]。然而疾病种类随着集约化、规模化养猪业的发展，猪病感染渠道增多，造成了疾病流行的客观条件，导致一些已控制的传染病又重新抬头，呈扩散之势[8]。

本文对天水市18种猪传染病进行了调查，从调查结果看，疾病的种类和分布还是比较广泛的，对养猪业和人类健康的威胁依然存在。

在抽样调查中，样本容量过大，会使调研成本增大，难以体现抽样调查的优越性；样本容量过小，又会使样本对总体的代表性降低，增大样本误差[9]。因此，样本量的设计既不是越大越好，也不是费用越低越好，而是要综合考虑研究目标和成本控制等方面的因素，使之达到最优的组合，更好的满足调查的需要[10]。本文首先对近两年天水市猪传染病的流行病学调查结果进行统计，然后运用生物统计学方法建立了计算猪传染病调查所需的最小样本量的简便公式，此公式不仅适用于猪传染病，对于其他禽畜传染病调查所需最小样本量的计算同样适用。

表2　猪传染病调查所需最小样本量的确定

Table 2　The determination of minimum sample size for swine infectious disease survey

病种Disease育肥猪Fatteningpigs感染率/%Infectionrates最小调查样本量Minimumsamplesize后备母猪Replacementgilts感染率/%Infectionrates最小调查样本量Minimumsamplesize经产母猪和种公Multiparoussowsandboars感染率/%Infectionrates最小调查样本量Minimumsamplesize合计Total猪细小病毒病PPV19.101548.18631.48930猪圆环病毒病PCV-259.45469.70485.11310伪狂犬病PRV7.124223.581230.16963放线菌病APP15.97184.396830.00995猪乙型脑炎JE11.902547.75633.87839副猪嗜血杆菌病HPS15.011921.62133.5185118猪支原体肺炎MH24.791227.36104.846183猪链球菌病SS3.27910.000.0091猪繁殖与呼吸综合征PRRS4.306969布鲁菌病Brucellosis0.000.000萎缩性鼻炎AR3.77790.000.0079猪流行性感冒Swineflu3.05980.000.0098猪衣原体病Swinechlamydiosis0.000猪流行性腹泻PED10.11293.66815.4155165传染性胃肠炎TGE13.18227.55396.4546107猪轮状病毒病PRV8.33353.85775.0059172弓形虫病Tox0.000.000.000附红细胞体病Eperythrozoonosis7.61390.000.0039

[1]邵延福.猪病的临床检查及流行病学调查[J].现代畜牧科技,2015(1):120-120.

[2]袁建文,李科研.关于样本量计算方法的比较研究[J].统计与决策,2013(1):22-25.

[3]Rumsey D J.How to determine the minimum size needed for a statistical sample[M].2nd Edition.Statistics for Dummies,New Jersey:Wiley,2011.

[4]CCTS工作组.临床试验中样本量确定的统计学考虑[J].中国卫生统计,2015,32(4):8.

[5]侯广宇,李金平,尚延明.动物疫病流行病学调查样本量的确定[J].中国家禽,2010,32(7):45-46.

[6]赵仙苗,苏晨,贾文孝,等.当前陕西省猪病流行现状与对策分析[J].畜禽业,2011(3):14-16.

[7]王新英.浅议猪病流行现状及防治办法[J].山东畜牧兽医,2013,34(10):61-61.

[8]申庆峰,刘成文.当前猪病流行新特点及其防治措施[J].饲料与畜牧·规模养猪,2008(6):18-19.

[9]陈杰,徐红.抽样调查中样本量的设计和计算[J]. 武汉职业技术学院学报:综合版,2006,5(1):118-120.

[10]李春喜,邵云,姜丽娜.生物统计学[M].4版.北京:科学出版社,2008:65-71.

Determination of Sample Quantity of Swine with Infectious Diseases in Tianshui City of Gansu Province

WANG Mei-ju，WANG Yu ，ZHAO Bao-sheng，WANG Juan

(AnimalDiseasePreventionandControlCenterofTianshui,Tianshui,Gansu,741000,China)

The occurrence of infectious diseases has brought serious losses to the pig industry development,resulting in a great harm.To ascertain the occurrence and prevalence of the class 2 or 3 swine infectious diseases in Tianshui and provide a strong and effective basis for the scientific prevention and control of swine diseases in the future,ELISA,agglutination test,immune colloidal gold technique and bacterial staining detection methods were used for the investigation of swine infectious diseases nearly two years,and the prevalent status of main swine infectious diseases was basically determined in recent years.On this basis,a simple method for determination of the minimum sample size of the survey was established by biometrics combined with Excell.The results showed that the survey accuracy reached 95%, and the minimum sample size for discovering a positive infectious pig was determined.Then the minimum sample size required for the survey of infectious diseases in Tianshui pigs was calculated by this method.

swine; infectious disease; minimum sample size; accuracy

2016-06-05

王美菊(1984-)，女，山东济宁人，硕士研究生，兽医师，主要从事动物疫病的预防和检测工作。

S851.3

B

1007-5038(2016)10-0133-04