Сезонність та суїцид: роль регіональних особливостей динаміки суїцидів в Україні у 2005-2021 роках у розробці статистичної моделі їх прогнозування

Анотація

Анотація

Вступ. Суїцидальна поведінка традиційно розглядається медициною як серйозна проблема суспільної охорони здоров’я. Самогубства у загальнолюдській популяції займають 13-ту позицію серед усіх причин смерті, в в Європі вони щорічно уносять більш 58 000 людських життів. Ретельні дані спостережень за динамікою цього показника вдають у США The National Institute of Mental Health (NIMH), у Великій Британії Office for National Statistics та служби статистики інших розвинутих країн. Державна служба статистики України та Інститут демографії та соціальних досліджень імені М.В. Птухи Національної Академії Наук України тільки у 2021 році виклало повну інформацію щодо кількості смертей та їх причин в Україні, при чому протягом досить тривалого періоду – з 2005 по 2021 рік, що зробило можливим проведенням нашого дослідження.

Метою нашого дослідження було встановлення та порівняння особливостей регіональних динамічних характеристик змін кількості померлих внаслідок навмисних самоушкоджень. Виходячи з поставленої мети, в якості завдань виступало: побудова часових рядів кількості ПВНС періоду 2005 – 2021 р. для кожної області України; вивчення та математично-статистичний аналіз динамічних характеристик зазначених часових рядів; виявлення можливих причин, які пояснюють виявлені особливості виявленої динаміки  кількості ПВНС; побудова статистичного прогнозу динаміки кількості ПВНС для кожної області на один рік з можливістю його подальшої перевірки.

 Методи й матеріали. Матеріал дослідження – дані Державна служба статистики України та Інститут демографії та соціальних досліджень імені М.В. Птухи  щодо кількості померлих внаслідок навмисних самоушкоджень протягом 2005 – 2021 рр. Методи дослідження – аналіз часових рядів з використанням автокореляційного аналізу з розрахунком статистики Льюнга-Бокса та методу сезонного експоненційного згладжування.

Результати. З метою вивчення тенденцій динаміки суїцидальної активності за областями України була проведена автокореляція абсолютних показників кількості завершених суїцидів та побудовані корелограми даних часових рядів кількості суїцидів для кожної області. Подальший аналіз побудованих корелограм вказував на те, що за формою їх слід розділити на чотири групи. За результатами розрахунку коефіцієнту детермінації було встановлено, що досить висока доля загальної варіації рядів, як України (середнє R²=0,656), так і усіх окремих областей (середнє R²=0,731±0,051), може бути пояснена побудованою нами моделлю, а саму модель можливо оцінити як узгоджену.

За результатами проведеного аналізу уявляється можливим стверджувати, що як для більшості регіонів України, так і для держави в цілому, періодами з найбільш високими показниками смертності внаслідок завершених суїцидів виступає період з березня по травень, липень та, в меншій мірі – січень наступного, 2022 р., а періодом, для якого характерним є поступове зниження кількості завершених суїцидів – серпень – грудень, а також раптові зниження кількості смертей у лютому та червні.

Від аналізу результатів прогнозу окремих областей ми відмовились, беручи до уваги соціально-демографічні особливості, а саме – дуже велику демографічну мобільність великої частини населення України. Припускаємо, що неприйнятні результати математично-статистичного аналізу даних звітності щодо смертності внаслідок завершених суїцидів в багатьох областях можливо спричинені саме спотвореною картиною звітних даних внаслідок соціально-демографічних причин, тому вони не в повній мірі відображають істинну картину розглянутого нами явища.

Висновки. Побудована нами статистична прогностична модель передбачає, що що сезонна періодичність у вересні 2021 р. – серпні 2022 р. має характеризуватися зниженням кількості суїцидів протягом вересня – грудня 2021 р., лютого, червня та серпня 2022 р. зі збільшенням їх кількості у січні, березні – травні та червні 2022 р.

Хронобіологічні аспекти, що вивчались, є перспективними для подальших наукових досліджень з метою вдосконалення загальної та регіональних програм профілактики суїцидів в Україні.

Ключові слова: суїциди, сезонність, часові ряди, експоненційне згладжування, автокореляційний аналіз, прогностична модель

ВСТУП

Суїцидальна поведінка традиційно розглядається медициною як серйозна проблема суспільної охорони здоров’я. Самогубства у загальнолюдській популяції займають 13-ту позицію серед усіх причин смерті [1], в в Європі вони щорічно уносять більш 58 000 людських життів [2].

Ретельні дані спостережень за динамікою цього показника вдає Національний інститут психічного здоров’я Департаменту охорони здоров’я і соціальних служб США «The National Institute of Mental Health (NIMH)» [3], за даними якого у 2019 р. самогубства займали десяту позицію серед всіх причин смерті у Сполучених Штатах, а їх загальна кількість дорівнювала 47 500 осіб. Серед людей у віці від 10 до 34 років смерть внаслідок самогубства була другою, за значущістю, причиною смерті, а для осіб у віці від 35 до 44 років вона займала четверту позицію. При цьому слід зауважити, що у США щорічно завершених самогубств відбувається вдвічі більш, ніж вбивств (47 511 та 19 141 відповідно, для 2019 р.). За даними NIMH раніше відмічався тренд зростання рівня самогубств у США – з 10,5 на 100 000 у 1999 р. до 14,2 на 100 000 у 2018 р. (тобто показник зріс на 35,2%), але у 2019 р. рівень самогубств став знижатись, зменшуючись до 13,9 на 100 000.

У Великій Британії за даними Office for National Statistics(Національна статистична служба Великої Британії) [4] у 2017 р. було зареєстровано 5821 випадок завершеного самогубства, тобто відносний показник смертності внаслідок самогубства дорівнював 10,1 випадок на 100 000 населення. При цьому цей показник був самим низьким з 1981 р, а протягом всього цього періоду спостерігався стійкий тренд зниження смертності внаслідок самогубств (за виключення декількох статистично значущих піків у часовому ряді: найвищим рівень самогубств був у 1988 р. – 21,4 на 100 000).

Характерно, що регіональні особливості суїцидальної активності населення Великої Британії вказують на те, що найвищим цей показник у 2017 р. був у Шотландії – 13,9 на 100 000, а найнижчим – в Англії – 9,2 на 100 000 осіб. В самій Англії показник смертності внаслідок самогубств був також неоднорідним: найвищим він був на Півничному Сході (10,8 на 100 000 населення), а найнижчим – у Лондоні (7,1 на 100 000 населення). При цьому показник самогубств у Лондоні був найнижчим з усіх регіонів Англії, крім Південного Сходу, Сходу та Іст-Мідлендсу.

Найбільший пік самогубств в Україні припадав на 1996—2000 роки; тоді на 100 тис. населення припадало щороку близько 30 самогубств. Починаючи з 2000 року суїцидальні настрої серед українців стали йти на спад. В Україні на той час фіксувалося до 20 випадків суїциду на 100 тисяч населення (середній рівень) [5].

За аналізом смертності населення та розподілу померлих від зовнішніх причин у побуті, в тому числі випадків завершених суїцидальних спроб в Україні, було відмічено невиразну тенденцію до зростання загального рівня суїцидів з 2010 року [6]. Так, у 2009 році в Україні порівняно з 2008 роком було відзначено збільшення кількості самогубств на 2,7 %, або на 259 випадків до 9717 випадків; в перерахунку на 100 тис. населення — на 5 %. У 2010 році кількість самогубств зменшилась до 9,5 тисяч. За 2011 рік було скоєно 19,6 на 100 тис. населення, за 2012 рік загальний рівень суїцидів склав 19,8, в тому числі в містах — 16,0 та в селах — 28,4. Смертність від зовнішніх причин, в тому числі самогубства, в селах була в 1,4 рази вищою, чим в містах.

Було відмічено нерівномірний регіональний розподіл за рівнем суїцидів та інших причин смертності у побуті [7]. За 2012 рік смертність у побуті в селах Кіровоградської та Сумської областей перевищувала середній показник по Україні, а в селах Західного регіону смертність у побуті була меншою, чим в середньому у містах України. Серед міст України сумна першість належала м. Севастополь, а також містам Луганської, Донецької областей та АР Крим.

За останні 10 років за офіційними даними в Україні рейтинг суїцидів також був навколо 20 осіб на 100 тис. населення [8]. Втім, Сокуренко В. В. (2018) [9] проаналізував відносний показник – коефіцієнт самогубств населення, старшого за 14 років – та підкреслив, що реальним показником учинення самогубств в Україні за період 2012–2016 рр. можна вважати 36,1 осіб на 100 тис. населення, старшого за 14 років.

Разом з цим, до недавнього часу об’єктивні статистичні дані щодо смертності внаслідок самогубств в Україні у відкритому доступі були фрагментарними та відсутніми за окремі роки, а наукові публікації торкалися насамперед вивчення розповсюдженості завершених самогубств серед окремих груп хворих на конкретний психічний або соматичний розлад, чи специфічних професійних груп населення.

І тільки восени 2021 р. Державна служба статистики України та Інститут демографії та соціальних досліджень імені М.В. Птухи Національної Академії Наук України [10] виклало на своєму електронному ресурсі повну інформацію щодо кількості смертей та їх причин в Україні та у кожній окремій області країни протягом досить тривалого періоду – з 2005 по 2021 рік, що зробило можливим проведенням нашого дослідження.

Метою нашого дослідження було встановлення та порівняння особливостей регіональних динамічних характеристик змін кількості померлих внаслідок навмисних самоушкоджень. Виходячи з поставленої мети, в якості завдань виступало: побудова часових рядів кількості ПВНС періоду 2005 – 2021 р. для кожної області України; вивчення та математично-статистичний аналіз динамічних характеристик зазначених часових рядів; виявлення можливих причин, які пояснюють виявлені особливості виявленої динаміки кількості ПВНС; побудова статистичного прогнозу динаміки кількості ПВНС для кожної області на один рік з можливістю його подальшої перевірки.

МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Матеріалом дослідження був масив даних щодо кількості померлих внаслідок навмисного самоушкодження (ПВНС): Х60 – Х84 Державної служби статистики України та Інституту демографії та соціальних досліджень імені М.В. Птухи Національної Академії Наук України [10]. Дані були наведені щомісячно, кожного року, з січня 2005 по серпень 2021 р., що дало можливість побудувати для України та для кожної окремої області інтервальні часові ряди кількості ПВНС [11, 12].

У зв’язку з тим, що метою дослідження було виявлення саме регіональних особливостей динаміки змін кількості ПВНС, а також за відсутності офіційних даних щодо відносних показників смертності внаслідок навмисних самоушкоджень (на 100 000 населення), ми знайшли можливим використовувати часові ряди, побудовані на основі абсолютних показників кількості ПВНС.

В якості методу дослідження періодичної залежності кількості ПВНС в Україні та в кожній окремій області використовувався автокореляційний аналіз з розрахунком статистики Льюнга-Бокса [12, 13], а також для графічного зображення реального часового ряду були побудовані автокореляційні діаграми (корелограми), як для загальнодержавних даних та і для кожної окремої області. З метою забезпечення статистичної достовірності коефіцієнтів автокореляції кількість лагів дорівнювала 50, виходячи з того, що k ≤ n/4, де k – максимальна кількість лагів, n – кількість спостережень [12].

Для побудови адаптивних сезонних моделей часових рядів з прогнозом на рік вперед та оцінювання вірогідності достовірності побудованих моделей був обраний метод сезонного експоненційного згладжування [13, 14] з сезонною складовою – 12 (виходячи з того, що ми мали в розпорядженні дані за 12 місяців кожного року для кожної області протягом всього досліджуваного періоду).

Розрахунки проводились з використанням програмного забезпечення для статистичної обробки даних «IBM SPSS Statistics 23».

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

З метою вивчення тенденцій динаміки суїцидальної активності за областями України була проведена автокореляція абсолютних показників кількості завершених суїцидів (таб. 1) та побудовані корелограми даних часових рядів (рис. 1 – 5) кількості суїцидів для кожної області. Внаслідок того, що кількість спостережень для кожної області складала 200 показників, аналіз проводився з використанням 50 лагів.Подальший аналіз побудованих корелограм вказує на те, що за формою їх слід розділити на чотири групи:

1. Україна (середньодержавні показники), Вінницька область, Дніпропетровська область, Житомирська область, Запорізька область, Івано-Франківська область, Київська область, Херсонська область, Хмельницька область, Черкаська область, Кіровоградська область, Миколаївська область, Одеська область та Полтавська область (рис. 1).

2. Сумська область, Харківська область та Чернігівська область (рис. 2).

3. Рівненська область, Закарпатська область, Волинська область, Тернопільська область та Чернівецька область (рис. 3).

4. Львівська область та місто Київ (рис. 4).

Корелограми, які склали 1 групу, характеризувалися помітною сезонністю та позитивною кореляцією з 1 до 3–4 лагу, з 8-9 до 14–15 лагу, з 21–22 до 27-28 лагу, з 33–34 до 38–39 лагу, з 46-47 до 50 лагу та, відповідно, негативною кореляцією з 4–5 до 7–8 лагу, з 15–16 до 20–21 лагу, з 28–29 до 32–33 лагу та з 39–40 до 45–46 лагу.

Показники більшості коефіцієнтів кореляції виходять за межі довірчого інтервалу, але за структурою усіх корелограм, віднесених нами до групи 1, автокореляційна функція містить чітку та однакову сезонну періодичність з підвищенням та зменшенням показників в періодах 5 – 7 лагів. Таким чином, часові ряди абсолютної кількості самогубств серед населення областей, віднесених до групи 1, які мають чітку сезонність, що в сполученні з трендом може призводити до завишення істиних коефіцієнтів кореляції.

Корелограми, які склали 2 групу, мали зовсім інший вигляд – на них були представлені тільки коефіцієнти позитивної кореляції (виключення склали 30, 31, 41, 42 та 43 лаги корелограми Чернігівської області, які мали негативні значення). Разом з тим, хоча показники більшості лагів виходили за межі довірчого інтервалу (крім лагів 19, 29 – 31, 40 – 44 корелограми Сумської області; лагів 30, 42 – 44 Харківській області; лагів 5 – 8, 17 – 19, 28 – 32, 40 – 44 Чернігівської області), на них теж можна побачити присутність тренду та сезонності з поступовим зниженням показників з 1 до 6-7 лагу, яке змінюється підвищенням з 7 – 8 лагу до 12 – 13 лагу, подальшим підвищенням на 13 – 14 лагу до 18 – 19 лагу, знов підйомом з 19-20 лагу до 24 лагу та подальшими аналогічними колиханнями показників з циклічністю підйомів та знижень на кожних 6-7 лагах.

Корелограми областей, віднесених нами до третьої групи (Рівненської, Закарпатської, Волинської, Тернопільської та Чернівецької – рис. 3), відрізнялися як від 1, так і від 2 груп тим, що в них, на відміну від вказаних груп, більшість лагів знаходились в межах довірчого інтервалу, а періодичність підйомів та зниження лагів, хоча і групувалися по 5 – 7 показників, не мали синусоїдного малюнку взагалі, чи такий малюнок був характерний тільки для однієї – двох груп лагів, тоді як інші йому не відповідали. Внаслідок цього відносно королелограм показників кількості суїцидів у Рівненській, Закарпатській та Волинській областях говорити про присутність тренду та сезонної періодичності не уявляється можливим.

Четверту групу складали корелограми показників завершених суїцидів мешканців міста Київ та Львівської області (рис. 4). В даному випадку мав місце лінійний тренд з епізодичними підвищеннями показників лагів, при чому, якщо корелограма для м. Київ містила тільки позитивні кореляції, то на корелограмі Львівської області хаотичність підвищувань та знижувань показників лагів доповнювалась епізодичними негативними кореляціями (на 6, 28 та 42 лагах). Таким чином, за результатами побудови корелограм показників м. Київ та Львівської області можливо стверджувати про пристутність тренда при повній відсутності сезонної періодичності кількості завершених суїцидів.

Відповідно до отриманих результатів автокореляційного аналізу (таб. 1), на основі якого були побудовані розглянуті вище корелограми, показник середньої помилки колихався в діапазоні від 0,061 до 0,071, а рівень значущості Q-статистики Льюнга-Бокса за усіма лагами був нижчим за 0,05 для України (р≤ 3E-25) та усіх областей (р≤0,013), крім Тернопільської, Чернівецької та Волинської:

• для Тернопільської області для 1 лагу р=0,62; для 2 лагу р=0,16; для 3 лагу р=0,287; для 4 лагу р=0.435, але для усіх інших лагів р≤0,003.
• для Чернівецької області для 1 – 4 лагів р≥0,122; для 13 – 17 лагів р≥0,051, а для усіх інших лагів р≤0,04.
• для Волинської області для 4 лагу р=0,053, а для усіх інших лагів р≤0,026.

Таким чином, остаточні помилки в усіх лагах всіх областей (крім декількох лагів Тернопільської, Чернівецької та Волинської областей) неможна вважати за випадкові, а у побудованих нами часових рядах має місце структура, яка виходить за межі представленої моделі.

Враховуючи все вищесказане, для побудови реального часового ряду, його моделювання, оцінювання ймовірності достовірності моделі та побудови моделі його майбутніх змін в подальшому був використаний метод сезонного експозиційного згладжування (таб. 2 – 3).

За результатами розрахунку коефіцієнту детермінації (таб. 2) було встановлено, що досить висока доля загальної варіації рядів, як України (середнє R²=0,656), так і усіх окремих областей (середнє R²=0,731±0,051), може бути пояснена побудованою нами моделлю, а саму модель можливо оцінити як узгоджену.

Разом з цим, якщо загальна варіація в часових рядах пояснюється моделлю для України дуже добре (R²=0,849), тобто загальна варіація часового ряду дуже добре пояснювалась побудованою нами моделлю, для окремо взятих областей показник R² дорівнював 0,439±0,271. Такий низький усереднений показник пояснюється тим, що він був дуже низький для Волинської (R²=0,223), Закарпатської (R²=0,354), Івано-Франківської (R²=0,309), Львівської (R²=0,212), Рівненської (R²=0,213), Тернопільської (R²=0,168) та Чернівецької (R²=0,17) областей, тоді, як для других областей R²≥0,4, а побудовану для них модель можливо розцінити як цілком прийнятну.

Звертає на себе увагу той факт, що моделі з вкрай низьким показником коефіцієнту детермінації були побудовані саме для тих областей (за виключенням Івано-Франківської), які під час оцінювання результатів автокореляційного аналізу були віднесені нами до 3 та 4 груп областей, а корелограми часових рядів для цих областей свідчили про відсутність тренду та сезонної періодичності.

Значення середнього модуля помилки (таб. 2) для України становило 3,72111, а для моделей окремо взятих областей – 4,913±2,526, тобто відмінності часового ряду від його значень, передбачених моделлю, можливо оцінити як прийнятну.

Разом з цим, аналіз показників Q-статистика Льюнга-Бокса (таб. 2) виявив певні особливості розроблених моделей, а саме: якщо для України, а також Одеської, Тернопільської та Херсонської областей показник Q-статистики був досить високим (Q≥31,471) при цілком прийнятному рівні статистичної значущості цього показника (р≤0,0372), то для інших областей результат був протилежним (Q≤24,759; р≥0,071). Таким чином, якщо в моделях, побудованих для України в цілому, Одеської, Тернопільської та Херсонської областей залишкові помилки можливо вважати за випадкові, в моделях для усіх інших регіонів має місце структура, яка цими моделями не описується.

Подальший аналіз побудованих моделей часових рядів з розглядом параметрів згладжування середнього (таб. 3) вказує на те, що в моделях, як для України (α=0,1995; р=0,00002), так і для окремих областей (α=0,149±0,051; р≤0,258) цей показник був цілком прийнятним.

Підводячи підсумок проведеному аналізу можливо стверджувати, що моделі, побудовані для Волинської, Закарпатської, Івано-Франківської, Львівської, Рівненської, Тернопільської, Чернівецької областей та м. Київ використовувати в подальшому не доцільне.

Особливості, виявлені в результаті розгляду моделей (таб. 4, рис. 2), побудованих для України в цілому свідчать про те, що сезонна періодичність у вересні 2021 р. – серпні 2022 р. буде характеризуватися зниженням кількості суїцидів протягом вересня – грудня 2021 р., лютого, червня та серпня 2022 р. зі збільшенням їх кількості у січні, березні – травні та червні 2022 р.

Прогноз для усіх областей, який був нами розцінений, як прийнятний, також свідчить про підйом кількості завершених суїцидів протягом березня – травня, а також її зниження у лютому 2022 р. Щодо динаміки змін кількості смертності внаслідок самогубств в інші місяці, то у даному випадку прогноз від загальнодержавного трохи різниться. Так, для усіх областей, крім Хмельницької та Чернігівської, у червні 2022 р., як і для України в цілому, прогнозується зниження кількості суїцидів. Тож зниження кількості завершених суїцидів прогнозується, як в Україні, так і в усіх областях, крім Сумської та Херсонській у вересні – жовтні 2021 р., крім Вінницької – у листопаді 2021 р., крім Дніпропетрівської – у грудні 2021 р. (у вказаних областях в ці місяці навпаки прогнозується збільшення кількості завершених суїцидів), а, характерне для України в цілому, підвищення кількості смертей внаслідок суїцидів у січні 2022 р. прогнозується також для всіх областей, крім Миколаївської, Полтавської, Хмельницької та Чернігівської (для яких прогнозується невелике зниження суїцидів). Крім того, підвищення кількості завершених суїцидів, яке прогнозується для України в цілому та для більшості областей у липні 2022 р., не буде відбуватися у Київській, Кіровоградській, Хмельницькій та Черкаській областях, в яких прогнозується її деяке зниження.

ВИСНОВКИ

Таким чином, за результатами проведеного аналізу уявляється можливим стверджувати, що як для більшості регіонів України, так і для держави в цілому, періодами з найбільш високими показниками смертності внаслідок завершених суїцидів виступає період з березня по травень, липень та, в меншій мірі – січень наступного, 2022 р., а періодом, для якого характерним є поступове зниження кількості завершених суїцидів – серпень – грудень, а також раптові зниження кількості смертей у лютому та червні.

Щодо областей, від аналізу результатів прогнозу для яких ми, внаслідок вказаних вище причин, відмовились, вони, крім міста Київ, складають досить специфічний у соціальному та демографічному відношенні західноукраїнський регіон: Львівська, Волинська, Закарпатська, Івано-Франківська, Тернопільська, Рівненська та Чернівецька області. Приймаючи до уваги ці соціально-демографічних особливості, а саме – дуже велику (в порівнянні з іншими областями України) демографічну мобільність великої частини населення з тривалими поїздками заробітчан за межі постійного місця проживання, автори знаходять можливим висловити припущення, що неприйнятні результати математично-статистичного аналізу даних звітності щодо смертності внаслідок завершених суїцидів викликані тим, що ці звітні дані, можливо, внаслідок саме цих соціально-демографічних причин, не в повній мірі відображають істину картину розглянутого нами явища.

Крім того, можливо припустити вплив і деяких суб'єктивних факторів з боку особливостей формування статистичної звітності в медичній галузі та поглядів лікарів на категорізацію зовнішніх причин смерті, але це припущення, безперечно, ще потребує ретельної перевірки. На теперішній час автори продовжують свої дослідження саме в цьому напрямку, вивчаючи відносні показники смертності внаслідок навмисних самоушкоджень, їх вікові та гендерні особливості, а результати цих досліджень будуть викладені в наступних публікаціях.