预防传染病多轮检测与二分法分组方案探讨

一、引言

我国人口众多，如果逐个对每个人进行检测以确诊传染病病毒病例，检测工作量太大，检测成本太高，检测条件难以满足，实施困难非常大。针对这一情况，本文提出多轮分组法以及二分法分组的检测方法，以提高检测效率，降低检测成本。

二、多次分组检测方法

以学生为例，对于我国的高等学校来说，规模都很大，学生数量多，一般来说都要接近万人，很多高校学生都有几万人，对每个学生逐一进行检测较为困难，另外，我们考虑到学生患有传染病病毒的可能性较低，检测结果呈阳性的人数非常少的这一特点，建议采用多次分组检测方法，就是将疑似病例人员根据要求进行分组进行检测。对接受检测人员提取样本，然后将每组被检人员的全部样本放到一起进行检测，我们称之为混样检测。如果是阴性，则表明该组被检人员均不是传染病病毒患者，全部通过检测。如果是阳性，则表明该组被检人员中有传染病病毒患者，然后就对该组人员分别进行逐一的检测，以确定其中哪一位，或者那些人是传染病病毒 患者。因为学生患有传染病病毒 的比例很低，所以，分组检测后，检测结果呈阳性的比例很低，而检测结果呈阴性的比例很高。也就是说，分组检测后，大部分被检人员在第一次全组检测后就通过了检测，排除了是否是传染病病毒患者的疑虑。由于每组被检人员较多，而只通过一次检测，就有了明确的结果，检测效率高，检测成本也很低。

三、基本分组检测方案分析

考虑到我国高校规模比较大，大多数都是万人以上，为了分析方便我们就先以一万名学生为例进行分析，然后再考虑不同学生规模的情况。另外，考虑到学生患病比例非常低这一特点，所以分组规模大一点。对于要检测一万名学生，就可将其平均分成10组，每组1 000人，进行第一轮分组检测。如果按学生患病比例为万分之一考虑，就是说这一万名学生中有一人是患者。那么第一轮分组检测后，一般来说10组中有一组检测结果是阳性，而其他组检测结果就是阴性。这就是说患病学生就在检测结果是阳性的这组1 000人当中，而其他9组检测结果是阴性的9 000名学生均未感染病毒，可以排除。这就表明我们通过第一轮检测就排除了9 000人，第一轮检测只检测10组，也就是检测10次，可见检测效率明显提高。

接着我们进行第二轮检测。就是将第一轮检测结果是阳性的那组1 000名学生，仍然平均分成10组，每组100人继续进行分组检测。那么一般来说第二轮检测结果仍然有一组的检测结果是阳性，而其余9组的检测结果是阴性。患者在检测结果为阳性的这组100人当中，而检测结果是阴性的9组中的900人被排除。

下面进行第三轮检测。将第二轮检测结果是阳性的那组100人平均分成10组，每组10人进行分组检测。结果一般来说也应该有一组检测结果是阳性的，而其他9组检测结果是阴性。患者在检测结果是阳性的那组10人当中，而检测结果是阴性的那9组中的90人被排除。

第四轮检测就是对第三轮检测中检测结果是阳性的那组中的10名学生分别进行逐一检测。检测结果是阳性的那名学生就是患者，而检测结果是阴性的学生就直接排除。

这样按我们的检测方案，通过四轮检测就能在10 000名学生中找出患者。每轮检测10组，也就是检测10次，四轮检测总共检测40次。而通常采用的逐一检测方式，对于10 000名学生，就要检测10 000次，可见其检测次数多，检测效率低，检测成本高。按我们的算例，采用分组检测的检测次数可以降低为原来的0.4%，即检测次数减少了99.6%。由此可见分组检测优势明显。

四、患病比例不同情况分析

我们前面分析是假定学生患病比例是万分之一的情况，下面我们再分析一下学生患病比例不是万分之一的情况，比如说患病比例是万分之二的情况。对于这种情况，我们仍然可以参照学生患病比例是万分之一的情况进行分组检测。

首先我们仍将要检测的一万名学生平均分成10组，每组1 000人，进行第一轮分组检测。考虑到学生患病比例为万分之二，就是说这一万名学生中有二人是患者。那么第一轮分组检测后，10组中就有一组或者两组检测结果是阳性，而其他组检测结果就都是阴性。从可靠性角度考虑，只有一组检测结果是阳性的情况较为简单，检测次数也比较少，出现的概率低，所以我们只考虑出现概率较高的、较复杂的情况，那就是有两组学生检测结果是阳性，而其余8组检测结果是阴性。这就是说患病学生就在检测结果是阳性的这两组2 000人当中。而另外其他8组检测结果是阴性的8 000名学生均未感染病毒，可以排除。

文章来源：《无损检测》 网址: http://www.wsjczzs.cn/qikandaodu/2021/0508/525.html