美国 COVID-19 疫苗接种的时空差异
(Spatial-temporal differences of COVID-19 vaccinations in the U.S.)Qian Huang & Susan L. Cutter
COVID-19疫苗的推广在全球范围内取得了积极的进展，但在美国国内，疫苗接种率却存在明显的时空差异。本研究通过对2020 年 12 月 24 日至 2021 年 9 月 30 日期间美国县级 COVID-19 发病率、死亡率和全面疫苗接种率的空间和时间维度的分析，探究了COVID-19疫苗接种率和COVID-19发病率及死亡率在美国的时空分布情况，并研究了疫苗接种率与城乡人口以及社会经济因素之间的关系。
引用
Huang, Q., Cutter, S.L. Spatial-temporal differences of COVID-19 vaccinations in the U.S. Urban Informatics 1, 19 (2022).
https://doi.org/10.1007/s44212-022-00019-9
已有研究广泛发现疫苗接种率与 COVID-19 感染率之间存在空间关联，然而，这些研究未能深入解释其背后原因。因此，本文从COVID-19的城乡发病差异、致死差异和疫苗接种差异的驱动因素入手，试图回答以下两个关键问题：
1. 在美国，COVID-19 每日新增病例、死亡人数和疫苗接种之间的时间序列关系是什么？并且，这些模式如何因城乡位置而异？
2. 疫苗接种率如何在时间和空间上与发病率、死亡率、社会人口特征、并发症、环境因素以及医疗保健获取能力相关联？
研究数据：本研究采用了（1）来自疾病预防控制中心、州级和地方级公共卫生机构的2020 年 12 月 24 日至 2021 年 9 月 30 日期间公开的 COVID-19 每日累计病例和死亡人数，包括约2400万例确诊病例、34.6万例死亡病例。（2）来自美国疾病控制和预防中心的COVID-19每日疫苗接种数据，共计1.7亿例完整疫苗接种。（3）以及来自美国人口普查局的美国社区调查 (ACS) 5 年数据（2016-2020），包括总人口、65 岁及以上人口的百分比、人口密度、家庭收入中位数和非白人的人口百分比。（4）其他统计数据包括宗教、选举、医保，以及自然和社会文化环境，包括酒类商店密度、便利设施和环境灾害。
研究模型：本研究首先采用Moran's I 作为空间自相关的度量，确定 COVID-19 累积发病率、死亡率和完全疫苗接种率的空间聚集程度。接着，采用时间序列分析方法分析城乡地区 1) 发病率和死亡率，2) 全面接种率和发病率，3) 全面接种率和死亡率之间的相互关系。最后，通过多元回归（普通最小二乘法 [OLS]）和地理加权回归 (GWR) 模型对完全疫苗接种率与发病率、死亡率和其他变量之间进行了相关性分析。
研究结果：研究结果表明，在美国不同的地理区域和人口组群中，疫苗接种率存在明显的空间和时间差异。具体而言，（1）美国各地的 COVID-19 累计发病率、死亡率和疫苗接种率随时间和空间而变化。2021 年 4 月之前南部、西南部和东北部的发病率很高，并在 2021 年春季转移到中西部和东北部，然后在夏季回到南部。高死亡率与病例率具有相似的模式，因为病例较多的地区出现严重后果的风险较高。疫苗接种率在春季显著提高，并且在西部和西北部偏高。（2）发病率和死亡率在城市和乡村背景下均呈正相关，并且时间滞后较短。全面疫苗接种率的提高导致发病率和死亡率下降，相关性强度适中。滞后水平因城市和乡村地区而异，城市地区的统计关系强于农村地区。此外，研究还发现，城市和农村地区的滞后水平不同，城市地区的相关性更强。这证实了 COVID-19 结果和预防的一般模式：高病例-高死亡率、高疫苗接种-低病例和高疫苗接种-低死亡率。（3）疫苗接种率与社会经济属性、医疗保健获取能力、现有健康状况和环境变量的关系呈现非平稳性时空差异。
本研究通过分析COVID-19的结果和疫苗接种情况在美国的时空分布及原因，提供了美国 COVID-19 结果与疫苗接种之间时间序列关系中城乡差异的证据，证实了社会经济属性、医疗保健获取能力、现有健康状况和环境变量对 COVID-19 疫苗接种影响的空间和时间非平稳性。一些大城市和人口稠密的地区疫苗接种率较高，而一些较为贫困和人口稀疏的农村地区，则疫苗接种率较低。此外，疫苗接种率较高的地区往往也是收入较高、受过更高教育、白人居多、65周岁以上人口较多的地区。因此，本研究的结论对于制定更加有效的COVID-19疫苗推广策略具有重要的参考价值。基于本研究结果，未来的研究可以探索今后大流行病和疫苗接种模式之间的深层次关联。
黄倩，美国东田纳西州立大学公共卫生学院研究助理教授，博士毕业于美国南卡罗来纳大学地理系灾害脆弱性和恢复力研究所。研究重点是健康差异的空间维度。
https://www.etsu.edu/cph/rural-health-research/faculty-staff/huang_q.php
Susan L. Cutter，美国南卡罗来纳大学地理系杰出地理学教授，灾害脆弱性和恢复力研究所联合主任。研究重点是灾害脆弱性/复原力科学领域，以及如何测量、监测和评估脆弱性和复原力。
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编辑：乔思、刘乃瑜
审核/指导：黄倩、刘信陶、曹瑞
