Background: Seasonal influenza causes a substantial burden on healthcare services over the winter period when these systems are already under pressure. Policies during the COVID-19 pandemic supressed the transmission of season influenza, making the timing and magnitude of a potential resurgence difficult to predict. Methods: We developed a hierarchical generalised additive model (GAM) for the short-term forecasting of hospital admissions with a positive test for the influenza virus sub-regionally across England. The model incorporates a multi-level structure of spatio-temporal splines, weekly seasonality, and spatial correlation. Using multiple performance metrics including interval score, coverage, bias, and median absolute error, the predictive performance is evaluated for the 2022/23 seasonal wave. Performance is measured against an autoregressive integrated moving average (ARIMA) time series model. Results: The GAM method outperformed the ARIMA model across scoring rules at both high and low-level geographies, and across the different phases of the epidemic wave including the turning point. The performance of the GAM with a 14-day forecast horizon was comparable in error to the ARIMA at 7 days. The performance of the GAM is found to be most sensitive to the flexibility of the smoothing function that measures the national epidemic trend. Interpretation: This study introduces a novel approach to short-term forecasting of hospital admissions with influenza using hierarchical, spatial, and temporal components. The model is data-driven and practical to deploy using information realistically available at time of prediction, addressing key limitations of epidemic forecasting approaches. This model was used across the winter for healthcare operational planning by the UK Health Security Agency and the National Health Service in England.


翻译:在这种系统已经面临压力的冬季期间,季节性流感对保健服务造成了巨大的负担。COVID-19大流行期间的政策对季节性流感的传播提出了压力,使潜在复苏的时机和规模难以预测。方法:我们为短期医院入院率的短期预测开发了一个分级通用添加模型(GAM),对全英格兰的流感病毒分区域进行了积极的测试。模型包含一个多层次结构,包括时空螺旋样条、每周季节性和空间相关性。使用包括间隔分、覆盖面、偏差和中位绝对误在内的多重性能指标,对2022/23季节性浪潮的预测性业绩进行了评估。根据自动递增综合平均移动(ARIMA)时间序列模型衡量绩效。结果:GAM方法超越了ARIMA模型在高、低级别地理分布以及包括转折点在内的流行病波在不同阶段的评分数。GAM的性能表现与ARIMA的短期预测性能,在7天的周期性能中,采用国家周期性预测性健康预测方法,在英格兰的周期性健康趋势中,采用Syal Stal Stal Stal Stal Stal Stal Stal Stal be as as the laview as the as the Sal be the Syal be the Syal be the Syal be aviewal be aviewalal be the Silviewal be the Silmal be the salviewalviewalviewational be the AS AS AS AS AS AS AS AS到到医院到医院到医院的Syalvialvialvialvial be AS到医院的Syal_到医院的Syal_ AS到医院到医院的Syal_ 至新的Syal_ 一种健康趋势。GAM 向到医院的Syal_ AS到最新的周期性健康趋势, AS到感性健康趋势, 至感性健康趋势, AS到感性健康趋势, AS到感性健康趋势, AS到感性健康趋势。GMA到最新到最新的Syalal-AMA AS到新趋势。GAM AS AS AS AS到最新到感性健康趋势, AS到新到新的Sal AS

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