本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
编者注:以下是数据可视化工程师和数据分析师Zan Armstrong的客座文章。
作为人类,我们的生活充满了例行公事、习惯和日程安排。我们有起床、上学或工作或去健身房的时间。我们有关于咖啡休息、交通高峰期、会议和足球比赛的例行公事。
然而,有些事情打破了我们的常规。许多家庭都有关于婴儿出生在父亲英雄般地开车去医院几分钟后的故事,在半夜飞速穿过城镇;或者关于差点死去的兄弟姐妹,但幸亏最后一刻的剖腹产挽救了他们的生命;或者关于朋友经历了 27 个小时的痛苦分娩,小家伙才终于出来的故事。
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根据我们分享的故事,很容易想象婴儿出生的时间是随机的。然而,在美国,九月份的几周出生人数比一月份的几周多 5% 到 10%。在典型的星期二,有 12,000 名婴儿出生,而在典型的星期六,只有 8,000 名婴儿出生。百分之六十的婴儿出生在白天,即上午 6 点到下午 6 点之间。而且,在上午 8:00 整出生的婴儿数量是出生人数最少的时间(凌晨 3:09)的 3.5 倍,上午 8:00 是最常见的出生分钟。
下面的图表(由 Nadieh Bremer 和我为2017 年 7 月 1 日的《大众科学》杂志)开发)揭示了这些有规律的出生模式。它显示了一天中的哪些分钟、一周中的哪些小时以及一年中的哪些周比平均水平更常见或更不常见。

来源:Nadieh Bremer 和 Zan Armstrong;来源:FiveThirtyEight,数据来自美国社会保障管理局(周数据);疾病控制与预防中心(分钟和小时数据)
每个时间尺度都存在节奏。然而,在更精细的时间尺度上,这种节奏的强度要高得多。
例如,最受欢迎的周出生婴儿数量仅比最不受欢迎的周多 20%。相比之下,一周中最常见的出生小时的出生人数是最少的小时的 3.3 倍。每个工作日早上 8 点左右都会出现一个大的高峰。
为什么?这些重复的模式从何而来?为什么一天中某些时间出生的婴儿数量与其他时间出生的婴儿数量差异如此之大?
婴儿的出生方式影响婴儿的出生时间
在美国,32% 的分娩是剖腹产手术,另外 18% 是催产的结果,50% 是“自然”分娩(阴道分娩,无需催产)。如果我们按分娩方式细分数据,我们会看到每种分娩方式都有明显的节奏。这三种相互交叉的模式共同创造了我们看到的总体每日分钟模式:夜间出生人数较少,早晨出现巨大的高峰,下午出现较宽的峰值。

来源:Nadieh Bremer 和 Zan Armstrong;来源:疾病控制与预防中心
对于 50% 的未干预出生的婴儿,我们看到了昼夜模式。在上午 6:45 到下午 6 点之间,每分钟出生的婴儿数量比夜间多大约 20% 到 30%。
催产也显示出每天两部分的模式。但是,高峰时段较少,仅从下午 1 点到 6 点。差异也更大,高峰时段每分钟出生的婴儿数量是最少的小时(早上 6 点到 7 点之间)的 220%。从医学角度来看,从婴儿开始催产到婴儿实际出生之间存在较长且可变的时间滞后。因此,医疗专业人员可能会安排催产时间,希望婴儿在工作人员较多的工作日出生。
剖腹产模式看起来完全不同。早上第一件事就出现一个巨大的高峰,中午前又出现一个峰值,傍晚出现一个平台期,然后在晚上下降。夜间剖腹产的婴儿很少。在清晨高峰时段,每分钟出生的婴儿数量是午夜时分的 10 倍左右。虽然有些剖腹产是由于分娩期间的紧急情况而进行的,但大多数剖腹产是出于各种原因而安排的。因此,与其他任何计划内的医疗程序一样,剖腹产发生的时间在很大程度上受到医院日程安排和工作周的影响。
这三种分娩方式具有不同的每日模式,因为不同的因素影响着它们的时间:自然过程;催产后的延迟;或计划的手术。这三种模式共同组合起来,形成了我们在白天看到的总体模式。

来源:Nadieh Bremer 和 Zan Armstrong;来源:疾病控制与预防中心
例如,一周中出生人数最多的小时,即星期一上午 8 点到 9 点,主要是由剖腹产驱动的。剖腹产的次数是平均水平的 3.7 倍,而自然分娩仅略高于平均水平,催产实际上在该小时内略低于平均水平。总的来说,出生人数比平均水平高出 1.9 倍。
在工作日早期的下午 2 点到 3 点,总体比率高达平均比率的 1.4 倍。在这个小时内,所有类型的分娩都有所增加:剖腹产是平均水平的 1.4 倍;催产是平均水平的两倍;未经干预的分娩是平均水平的 1.2 倍。所有三种分娩方式在夜间也比白天少见,尽管催产和剖腹产的差异最大。
总而言之,当我们按分钟而不是按天或周查看出生的婴儿数量时,我们会发现明显的每日高峰和夜间较浅的下降。我们不禁想知道,为什么?是什么导致了这些高峰和低谷?分解出生人数后发现,每种分娩方式都有独特的每日模式。而且,此外,我们现在可以看到这三种不同的模式如何结合起来形成总体每日分钟模式。这导致人们看到婴儿出生时间和出生方式之间更普遍的关系。深入研究不仅阐明了细节,而且还提出了一种看待全局的新方法。
编者注:数据来自美国疾病控制与预防中心报告的 2014 年在美国出生的婴儿。如果您有兴趣了解有关数据中重复季节性模式的更多信息,请查看演讲一切都是季节性的,该演讲启发了这个项目。