こんにちは、私の名前はMatt Kettererで、ペンシルベニア州立大学の応用統計学修士課程を最近卒業しました。私の研究プロジェクトでは、空間データを利用して公共公園へのアクセスが健康に与える利益を推定しました。私はArcGISユーザーではありませんが、研究を通じて空間データが新しい特徴量エンジニアリング変数につながることを発見しました。このブログ記事は、空間データと国の健康調査データを組み合わせて健康を予測する旅についてです。 <\/P>
Trust for Public Land (tpl.org) は、米国における公共公園へのアクセスの増加と追跡に専念しています。その「すべての人をアウトドアにつなげる」という使命は支持しやすいコンセプトであり、人々の健康に有益である可能性が高いです。それでも、この関係性をモデル化してアクセスが健康結果をどれだけ改善するか示せるかどうか疑問に思いました。例えば、医療費節約の観点から、公園アクセスが屋外活動や身体活動を促進することで医療受診回数をどの程度減らせるか知ることは価値があります。私はCDCのBehavioral Risk Factor Surveillance System (BRFSS) データから米国の大都市圏および小都市圏地域を使ってこれをモデル化できるか試みました。これは大規模な電話健康調査のサブセットであり、人口の大部分が居住し将来的に増加すると予測される町や市の地域に焦点を当てています。<\/P>
私が見つけた素晴らしいツールはParkServeデータベースです。主な機能は公園のインベントリとして機能することですが、ウェブサイトには国勢調査の人口統計や健康関連フィルターも組み込まれています。これを使ってCDCの調査された健康回答とアクセス率を比較しました。<\/P>
データ収集と探索的分析<\/STRONG><\/P>データ管理、モデリング、および報告にはRプログラミング言語を使用しました。これは無料で強力だからです。将来的にはArcGISとRを組み合わせて地図作成や空間変数推定をより簡単にしたいと考えています。公共公園データはウェブポータル経由なので、CDCが調査した130の大都市圏および小都市圏それぞれについてParkServe Database GISポータルから手動で値を取得しなければなりませんでした。このデータ収集部分は時に面倒でした。各都市・地域の値が揃った後、それらを約220,000件の個別回答と対応する都市でR言語を使って結合できました。一番難しかったのは、一部地域が2015年と2024年のコアベース統計地域（CBSA）定義のわずかな違いで完全に一致しなかったことです。CBSA定義間で郡が欠落している場合は、人口加重平均を用いて手動で郡を結合し、公園アクセス推定値を算出しました。以下の地図はデータセットで使用したすべての地域と各都市住民の公園アクセス率を示しています。 <\/P>
<\/span><\/P> <\/P>統計モデル構築と結果<\/STRONG><\/P>公共公園アクセスの効果推定には、BRFSS調査質問「過去30日間で身体的健康が良くなかった日は何日ですか？」への回答変数を選びました。これは0から30までの離散カウント変数であり、カウント分布（今回はゼロ膨張負の二項分布：ロジスティック回帰で使う二項分布とは異なる）でモデル化できます。統計モデルでカテゴリ変数（「良い」「普通」「悪い」など）よりカウント変数を使う利点は情報量が多く、31個の「ビン」が順序付けられているため統計的検出力が高いことです。また、公園アクセス変数に対する妥当性確認として、多くの健康影響因子も調整しました。モデル内予測変数は公園アクセス、年齢、人種、性別、教育、喫煙でした。地域自体もモデルに含め、不健康日数回答に差異があるか検証しましたが他都市と統計的差異はありませんでした。<\/P>
<\/span><\/P> <\/P> 上図は、公園アクセス増加に伴い予測される不健康日数が減少し、年齢と教育別に層別化されていることを示しています。 <\/P>
<\/span><\/P> このグラフでは性別と人種別に予測不健康日数回答が層別化されており、公園アクセス率が高い都市住民ほど不健康日数が減少する同様の傾向が示されています。 <\/P> <\/P>既知の健康悪化要因である他因子調整後も、公園アクセスは小さいながら有意な効果があります。より良い公園システムがある都市に住む人々は最低ランク都市住民よりも病気の日数予測値が低くなります。これはアクセス増加が公園利用やウォーキング・自然体験など身体活動促進につながり健康改善効果をもたらすことを示唆します。また全人口規模では、小さな正の効果も積み重なることでコスト削減につながります。<\/P>最後に<\/STRONG><\/P>今後も空間データと非空間データ両方を活用した研究に意欲的で刺激を受けています。将来的にはArcGISとRを直接連携させ、その可能性を探求したいと思います。その間、自分の子供と一緒に公園へ行く予定です。もしPuget Soundエリアへ行く機会があればぜひ訪れてみてください。または地元の公園へ行くか、お住まいの地域でより多くの公園設置を推進してください。 <\/P>読んでいただきありがとうございます！ご質問等あればメールまたはmketterbob@gmail.comまでお気軽にご連絡ください。またLinkedInでもお待ちしています。<\/P> <\/P>
