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Generative AI-Driven Decision-Making for Disease Control and Pandemic Preparedness Model 4.0 in Rural Communities of Bangladesh: Management Informatics Approach

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摘要

本研究针对孟加拉国农村地区医疗基础设施不足和信息系统不足的问题,提出并实证了基于生成式人工智能的疾病控制和疫情准备模型4.0。通过问卷调研264名农村居民及103名医疗人员,结合逻辑回归和非参数统计分析,发现信任AI及舒适分享健康数据显著预测AI采纳,而基础设施限制依然是主要障碍。研究表明,在政府支持和社区参与下,生成式AI可显著提升农村医疗系统的疾病预测能力及疫情应对水平,从而增强公共卫生韧性与公平性[page::0][page::3][page::5][page::13][page::14]

速读内容


研究背景与目的 [page::1]

  • 孟加拉农村地区医疗资源及数据基础薄弱,疫情防控准备不足。

- 生成式人工智能(GAI)有潜力通过多源数据合成,提升疾病预测及疫情响应效率。
  • 本研究围绕GAI模型4.0设计、实施及其在农村社区的适用性展开。


研究方法与数据采集 [page::3]


  • 采用目的抽样法,调查B地区264名农村居民及103名医务人员。

- 设计多阶段GAI疫情管理模型,包含数据采集、统计分析、GAI增强的数据处理和决策支持系统。
  • 利用SPSS与Excel进行统计回归、Wilcoxon符号秩检验和Kendall相关系数分析。


生成式AI模型4.0架构 [page::4]


  • 数据采集包括病例追踪、移动健康监测及症候群监控。

- 统计分析涵盖描述性、预测性、处方及地理情绪分析。
  • GAI部分实现数据增强、合成、疫情预测及数据补全。

- 决策支持系统融合分析结果,为政策层及社区提供动态反馈。
  • 加强疾病控制和疫情准备,包括社区干预、远程医疗、疫苗接种和供应链保障。

- 安全措施使用区块链、安全防火墙和身份管理保障数据安全。

关键结果:医务人员视角 [page::6][page::8][page::9]


| 变量 | 均值 | 主要发现 |
|-----------|-------|----------------------------------|
| GAI熟悉度 | 3.534 | 多数医务人员理解GAI在医疗的潜力 |
| 疾病预测有效性认可 | 3.107 | 普遍认可GAI能提升疫情预测 |
| 共享健康数据舒适度 | 3.476 | 大部分乐意分享健康数据辅助预测 |
| 实施壁垒 | | 存在基础设施及专业人才短缺等限制 |
  • 逻辑回归显示信任AI(β=1.20, p=0.020)与舒适分享健康数据(β=9.049, p=0.020)显著促进AI采纳。

- 其他因子如实时监控及障碍未显著影响采纳。
  • 模型分类准确率达83.5%。


关键结果:农村社区视角 [page::10][page::11][page::12]


| 项目 | 数值 | 含义 |
|----------|----|---------------------|
| GAI熟悉率 | 17.4% | 农村居民GAI认知较低 |
| 相信AI能预测疾病 | 74.24% | 多数居民认可AI的预测潜力 |
| 信任GAI比例 | 48.48% | 约半数居民信任AI预测 |
| 医疗障碍 | | 资金不足、医疗设施缺乏为主要问题 |
| 技术障碍 | | 缺乏数字技能和理解显著影响使用 |
  • 农村社区对GAI持谨慎态度,技术理解和隐私忧虑是主要阻碍。

- 超过75%的居民认为政府介入对推广技术至关重要。

医务人员与农村社区观点对比及模型效用验证 [page::13][page::14]


  • Wilcoxon符号秩检验显示两组观点显著不同(p<0.05),医务人员评分明显高于农村居民。

- Kendall一致性分析医务人员组一致性高(W=0.76),农村社区较低(W=0.42)。
  • 数据显示医疗专业人员对GAI认可度更高,社区需加强科普和信任建设。


结论与建议 [page::14]

  • 生成式AI模型4.0能系统提升农村地区疾病预测与防控效率。

- AI采纳影响因素主要为信任与数据共享舒适度,基础设施和数字鸿沟仍为关键限制。
  • 应强化政府角色,推动本土化数据采集、社区参与及数字素养培训。

- 未来需结合政策扶持与技术优化,推动GAI在农村医疗的公平普及。

深度阅读

《Generative AI-Driven Decision-Making for Disease Control and Pandemic Preparedness Model 4.0 in Rural Communities of Bangladesh: Management Informatics Approach》研究报告详尽分析



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1. 元数据与概览


  • 标题:Generative AI-Driven Decision-Making for Disease Control and Pandemic Preparedness Model 4.0 in Rural Communities of Bangladesh: Management Informatics Approach

- 作者:Mohammad Saddam Hosen 等六位作者,分别来自孟加拉国不同高校及医疗机构
  • 发表机构:发表于《European Journal of Medical and Health Research》2025年第3卷第2期,页码104-121

- DOI:10.59324/ejmhr.2025.3(2).11
  • 主题:研究基于生成式人工智能(Generative AI, GAI) 驱动的疾病控制和大流行准备模型4.0在孟加拉国农村社区的应用,聚焦于公共卫生管理信息学的发展,尤其讨论在资源受限环境中提升疫情应对能力的策略。


核心论点与信息传递
报告集中讨论了孟加拉国农村地区由于基础设施薄弱、信息体系不完善、医疗人员短缺等导致疾病控制艰难的现状,提出并验证了基于生成式人工智能的模型4.0,旨在通过数据驱动的决策机制提升疾病预警和疫情防控效果。
报告强调社区对AI系统的信任与共享健康数据的意愿为AI采纳的关键驱动因素,基础设施和数字访问限制依然显著制约实施效果。作者呼吁增强数字素养和强化政府参与,以促进AI在乡村医疗体系的有效整合和推广。[page::0]

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2. 逐节深度解读



2.1 引言


  • 孟加拉国农村地区医疗体系受限于信息系统不足和人才匮乏,导致服务覆盖率低(70%以上农村人口缺乏基本医疗服务)。COVID-19疫情暴露了这些薄弱环节,需要快速反应和精准预测机制。

- 生成式AI在城市疫情建模中的成功应用展示了其潜力,但农村资源匮乏环境中的实践仍属空白。
  • 报告明确提出了三个核心研究问题:

1. 如何通过生成式AI提高疫情预测和防控策略的精准度?
2. 实施过程中管理信息学系统在农村医疗的障碍是什么?
3. 如何通过本地化数据收集和实时监测提升模型效能?
  • 文献回顾揭示了AI在全球及印度农村的应用实例,同时强调了数据匮乏问题的严重制约,呼吁利用AI综合多源数据构建更精准的疾病模拟和响应方案。[page::1]


2.2 文献综述(附表1、2)


  • 收录多篇近年关于疫情预测、区块链保障数据安全、AI辅助临床决策、生成式AI在生物医学的变革等研究。

- 关键结论包括AI提升疾病预测准确率、改进决策支持、加强疫情预警能力以及面临数据隐私和伦理挑战。
  • 侧重强调数据驱动决策和疫情模型结合AI的意义,为模型4.0构建理论基础。[page::2][page::3]


2.3 研究设计与方法论


  • 采用管理信息学技术,对孟加拉国Rangamati地区264位农村居民及103名医疗人员采用Likert量表问卷调查,抽取河边、平地及丘陵社区代表。

- 通过系统情景模拟,结合生成式AI模型4.0,进行疾病控制模型的开发与比较分析。模型输入多源农村采集数据,输出疫情预报及决策支持。
  • 统计分析采用Wilcoxon符号秩检验和Kendall等级相关系数,对比实施前后社区响应变化,逻辑回归分析AI采纳关键因素。

- 图表展示了数据采集→模型构建→决策支持系统→中央政府与社区交互的流程(见图1),体现系统设计的严谨性和层级性。[page::3]

2.4 模型构成与机理剖析(图2)


  1. 疫情和疾病数据收集

包括病例追踪、调查、移动卫生监测、症候群监测等多维数据采集,为模型提供实时和历史数据基础。
  1. 统计和历史分析

利用描述性、预测性、诊断性及处方性分析,辅以地理空间和情感分析,识别疫情走势和公共反应,从而提供决策依据。
  1. 生成式AI数据分析

通过数据增强与合成、缺失数据填补、自然语言处理与生成,提升数据完整性和预测能力。疫情预测和改进模型演算是核心。
  1. 决策支持系统(DSS)

汇总分析成果,为医疗与政策制定者生成动态风险预警和防控建议。设计强调灵活应对与实时更新。
  1. 中央机关与农村社区互动

模型强调中央卫生机构的资源协调和策略执行,与社区基于本地化数据共同构建防控方案。
  1. 疾病控制与疫情准备

辅助实施社区健康干预、远程诊疗、疫苗接种、监测预警等多元措施,确保医疗基础设施和供应链韧性。
  1. 安全保障

采用区块链安全、零信任安全模型、IAM等技术确保数据隐私与系统安全,防止外部威胁。

整体模型4.0展现了生成式AI与管理信息学结合的典范,充分体现数据驱动和多级互动的系统化疫情防控策略。[page::4][page::5]

2.5 实证结果与分析



2.5.1 医疗人员调查(表2-7)


  • 描述性统计:103名医疗人员中男性占主导(75.73%),年龄集中在25-44岁,医生占29.13%。多数对GAI概念有一定熟悉(38.83%非常熟悉,37.86%中立)。

- 对AI认知和态度:大多数同意AI模型可提升疫情预测(均值3.107)和愿意共享个人健康数据(均值3.476)。对AI可靠性态度较为中性偏正,体现较为审慎的信任。
  • 障碍与建议:基础设施不足、缺乏训练有素人才、经济问题被认为是主要阻碍,超过28%的医疗人员认为他们的参与对AI开发非常重要。

- 逻辑回归:信任AI($\beta=1.20$, $p=0.020$)与共享健康数据舒适度($\beta=9.049$, $p=0.020$)是采纳生成式AI模型的显著预测因素。其他变量如“AI对疫情预测的实际改善”未显示显著影响。
  • 模型性能:分类准确率达到83.5%,准确预测强烈同意/反对者达100%,表明模型对态度较极端者预测准确。

- 这些结果说明医疗人员整体支持生成式AI技术,但同时认识到接受度与信任程度依赖于实际体验和隐私保护。[page::6][page::7][page::8][page::9][page::10]

2.5.2 农村社区调查(表8-9)


  • 描述统计:264名调查对象中男性占86.74%,年龄以25-34岁最多(38.64%)。职业复杂多样,涵盖农民、劳工、教师等。

- AI认知与信任:整体GAI认知度低(仅17.42%熟悉),但多数人相信AI可帮助疾病传播预测(74.24%),并有近半信任AI疾病预测(48.48%)。信任度与舒适分享健康数据的意愿较低,存在一定疑虑。
  • 医疗访问瓶颈:高比例因医疗费用、设施缺乏、交通困难等原因难以就医。

- 技术壁垒:46.59%反映不理解AI工作机制,多数人强调政府介入的重要性。
  • 此外,社区成员对于AI支持疾病预防持谨慎乐观态度,表明需要强化普及和培训以提升采纳率。[page::10][page::11][page::12]


2.6 医疗人员与农村居民观点对比分析


  • Wilcoxon符号秩检验显示医疗人员整体评分显著高于农村社区(p <0.05),两组认知和接受度存在明显差异。

- Kendall一致性系数表明医疗人员间对AI效果的观点较为一致(W=0.76),而农村居民分歧较大(W=0.42)。
  • 分布图显示医疗人员态度集中度较高,农村社区分布更分散,暗示技术理解力和接受度不一。

- 这进一步佐证农村社区需要针对性教育和推广策略,以缩小认知鸿沟。[page::13][page::14]

2.7 研究发现总结


  • 医疗人员对生成式AI技术持较高认可,农村居民因隐私、访问限制及数字素养不足而较为谨慎。

- AI模型采纳主要由信任感及数据共享意愿驱动,基础设施和技术人才缺乏是现实障碍。
  • 政府的支持与介入被广泛认可为成功实施关键。

- 强调本地化数据收集和实时监控的重要性,以优化模型适应并提升准确率。
  • 倡议围绕信息安全、社区参与及数字培训的多管齐下策略,为技术应用构建健康生态。[page::14]


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3. 图表深度解读



图1:研究方法设计流程图


  • 展示数据收集(针对不同农村群体及医疗人员)——问卷调查——GAI模型4.0构建——结果比较的研究步骤。

- 流程实现系统预测与多个社区数据对比,以定制不同群体的防控方案。[page::3]

图2:GAI驱动的疾病控制与大流行准备模型4.0架构


  • 左侧依次为:

- 疫情数据收集(调查、病例追踪、移动健康、症候群监测)
- 统计和历史分析(描述、预测、处方诊断、地理及情感载体)
- 生成式AI分析(数据增强、疫情预测、模型改进、数据填补、NLP/NLG转化)
  • 中央为决策支持系统,向右连接:

- 疾病控制措施(社区干预、远程医疗、疫苗接种、早期预警系统)
- 疫情准备(基础设施、供应链、公共卫生人员培训、协调机制)
  • 安全保障技术层(区块链、安全防护等)贯穿其中,保障数据安全与隐私。

- 最底端连接中央卫生管理机关和农村社区,实现双向决策与反馈。
  • 图示布局条理清晰地体现了模型的端到端设计思路和应用场景,强调局部定制与整体联动。[page::4]


表2-3(和7)描述医疗人员基本信息及认知态度统计分布


  • 表2呈现连续变量的均值、标准差、偏度和峰度信息,反映问卷中各变量的统计特征,数据分布较均衡,适用于逻辑回归和非参数测试。

- 表3、7为频数分布,显示医疗人员性别、年龄、职业等结构特征,以及对GAI认知和态度的分布情况。
  • 反映出医疗人员对生成式AI有着普遍而多样的态度,同时存在一定分歧。[page::6][page::7][page::9]


表4-6 逻辑回归分析


  • 表4 Likelihood Ratio指标显示许多变量与结果变量显著相关,特别是对GAI概念和实时健康数据的认知。

- 表5 最终模型较省略模型大幅降低-2对数似然,说明拟合优于无效模型,且整体模型统计显著。
  • 表6 参数估计中,只有“分享健康数据的舒适度”$\beta=9.049$, p=0.020达显著水平,表明愿意分享个人数据对接受AI模型尤为关键。其他预测变量非显著,说明影响较弱或样本限制。

- 表7 预测准确率总体达83.5%,表现出色,尤其对极端态度预测精准。[page::8][page::9][page::10]

表8-9 农村居民统计描述及频次


  • 表8展示居民对疫情技术认知、信任、医疗障碍等指标的分布,整体对GAI认识较低,但普遍认可技术预测潜力。

- 表9频次揭示绝大多数男性参与,25-34岁年龄最大组,农业及劳动阶层构成主力。医疗服务可及性挑战突出,多数缺乏专业支持。技术接受度低,信任度和隐私顾虑明显。
  • 数据反映受访农村居民现有经济及认知条件制约,亟需加强教育及技术支援。[page::10][page::11]


图3-5 群体对比检验及数据分布图


  • 图3 Wilcoxon签名秩检验显示医疗人员与村民对AI模型的态度存在显著正向差异(无负值差异),数据集中于20-30分差,表明专业人员认可度显著高于普通民众。

- 图4 Kendall一致性柱状图显示医疗人员内部一致性明显优于农村群体,提示农村群体观点较为分散。
  • 图5 各组总分的频率分布对比:医疗人员呈相对均匀且多峰分布,农村群体呈对称钟形,更倾向低分区域,显著差异心理接受度层面。

- 以上支持了两者在AI认知及接受度的差异,以及专业知识和经验对态度的影响。[page::13][page::14]

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4. 估值分析



本报告为医疗与公共卫生领域的技术应用研究,未涵盖财务估值内容,无估值章节或相关财务预测模型。

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5. 风险因素评估


  • 基础设施瓶颈:缺乏医疗设施和网络设备阻碍AI集成和数据收集。

- 数字鸿沟:低技术素养和互联网接入限制了乡村AI采纳。
  • 数据隐私与信任:部分农村居民对隐私担忧,影响数据共享意愿。

- 人才缺乏:训练有素的医疗AI专业人才短缺限制技术本地化和维护。
  • 经济资源不足:资金缺乏影响系统部署及持续运营。

- 报告强调加强政府角色和社区参与,以降低上述风险,实现有效监督和支持,保障系统安全和数据隐私通过区块链及多层安全机制。[page::4][page::5][page::14]

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6. 批判性视角与细微差别


  • 信任度变量的极端影响:逻辑回归显示数据共享舒适度对采纳显著影响极大($\beta=9.049$),但其他指标影响不显著,提示模型可能存在多重共线性、样本量限制或变量设计不足的潜在问题。

- 信息不对称:《医疗人员样本》中对AI熟悉度较高,而农村受访者认知水平显著较低,揭示现实推广中存在明显“知识鸿沟”,未深入探讨如何有效提升乡村的认知与信任。
  • 偏差潜在风险:样本中男性比例偏高,社区代表性及多样性受限,影响结果普适性。

- 实操层面挑战:虽然报告强调安全技术,但缺少对模型在现实环境中维护成本和技术支持需求的详细讨论。
  • 内在一致性:模型整体设计逻辑清晰,但部分统计数据如Pearson卡方检验显示模型尚未完全拟合数据,说明模型预测能力仍有提升空间。[page::8][page::10]


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7. 结论性综合



本报告系统地提出并验证了基于生成式人工智能的疾病控制与大流行准备模型4.0在孟加拉农村社区的实施潜力。通过严谨的管理信息学方法与统计推断,揭示了医疗专业人员与农村居民在认知、信任和采纳意愿方面存在显著差异。核心结论包括:
  • AI采纳的关键驱动因素是社区对AI系统的信任和愿意共享个人健康数据的舒适度。

- 基础设施与数字化访问限制依然是阻碍模型广泛应用的主要障碍。
  • 政府参与与政策支持被视为实现AI驱动医疗成功的必要条件,特别在农村地区亟需提升医疗基础设施和数字素养。

- 模型4.0架构系统全面,涵盖从多源数据收合集成、统计分析、生成式AI辅助到决策支持和安全保障多环节,构建了一条完整的疫情应对链。
  • 医疗专业人员与农村居民间认知鸿沟明显,有关部门需设计针对性培训和社区教育,增强技术理解力和接受度。

- 统计分析与逻辑回归验证了模型效能与预测能力,尽管存在样本及方法局限,但整体显示出AI应用提升疫情预测和防控决策的可行性。
  • 图表分析揭示数据背后的趋势和差异,为政策制定者提供了有力的依据。


总之,报告强调生成式AI在提升农村公共卫生抵御疾病和大流行方面具备巨大变革潜力,但要求关注本地需求,实施差异化定制方案,强化社区参与、数字基础建设和安全机制,才能实现可持续健康生态。[page::0][page::1][page::3][page::4][page::5][page::6][page::7][page::8][page::9][page::10][page::11][page::12][page::13][page::14]

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参考图示展示



图1:研究方法设计流程图

图2:生成式AI疾病控制与大流行准备模型4.0架构

图3:Wilcoxon符号秩检验差异分布

图4:Kendall一致性柱状图

图5:医疗人员与农村社区总分频率分布对比

图5-续:农村社区总评分布

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以上为报告全文的细致解读和图表数据深入剖析,全面体现了报告的结构逻辑、数据洞见及理论与实证结合的科学价值。

报告