股票市场波动增加主要不良心血管事件与自杀的死亡风险——基于1200万例死亡的病例交叉研究

高亚 ,  殷鹏 ,  阚海东 ,  陈仁杰 ,  周脉耕

工程（英文） ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (11) : 166 -174.

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工程（英文） ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (11) : 166 -174. DOI: 10.1016/j.eng.2024.05.010
研究论文

股票市场波动增加主要不良心血管事件与自杀的死亡风险——基于1200万例死亡的病例交叉研究

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Stock Volatility Increases the Mortality Risk of Major Adverse Cardiovascular Events and Suicide: A Case-Crossover Study of 12 Million Deaths

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摘要

股票市场波动是一种有害的心理压力源，但很少有大规模研究关注其对主要不良心血管事件（MACE）和自杀的影响。因此，本试验开展了一项个体水平时间分层病例交叉研究，探讨了2013—2019年期间，中国内地各县超过1200万例死亡个体中，日内股票市场波动（三种股票指数日收益率和日内股价波动率）与MACE和自杀的关联。对于股票日收益率，股票市场上涨和下跌均与所有MACE和自杀的死亡风险增加相关。日内股价波动率与MACE和自杀造成的死亡之间存在一致性和正相关性。超额死亡风险发生于当日（滞后0 d）并持续两天，自杀和出血性中风是最主要的风险。以沪深300指数为例，日收益率每下降1%，MACE和自杀死亡风险分别增加0.74%~1.04%和1.77%；相应地，日收益率每上升1%，MACE和自杀死亡风险分别增加0.57%~0.85%和0.92%；日内股票市场股价波动率每增加1%，MACE和自杀死亡风险分别增加0.67%~0.77%和1.09%。65~74岁人群、男性和教育水平较低人群的超额死亡风险更显著。本研究结果揭示了与社会心理压力源有关的重大健康风险，有助于政府和公众降低与股票市场波动相关的直接心血管和心理健康风险。

Abstract

Stock volatility constitutes an adverse psychological stressor, but few large-scale studies have focused on its impact on major adverse cardiovascular events (MACEs) and suicide. Here, we conducted an individual-level time-stratified case-crossover study to explore the association of daily stock volatility (daily returns and intra-daily oscillations for three kinds of stock indices) with MACEs and suicide among more than 12 million individual decedents from all counties in the mainland of China between 2013 and 2019. For daily stock returns, both stock increases and decreases were associated with increased mortality risks of all MACEs and suicide. There were consistent and positive associations between intra-daily stock oscillations and mortality due to MACEs and suicide. The excess mortality risks occurred at the current day (lag 0 d), persisted for two days, and were greatest for suicide and hemorrhagic stroke. Taking the present-day Shanghai and Shenzhen 300 Index as an example, a 1% decrease in daily returns was associated with 0.74%-1.04% and 1.77% increases in mortality risks of MACEs and suicide, respectively; the corresponding risk increments were 0.57%-0.85% and 0.92% for a 1% increase in daily returns and 0.67%-0.77% and 1.09% for a 1% increase in intra-daily stock oscillations. The excess risks were more pronounced among individuals aged 65-74 years, males, and those with lower education levels. Our findings revealed considerable health risks linked to sociopsychological stressors, which are helpful for the government and general public to mitigate the immediate cardiovascular and mental health risks associated with stock market volatility.

关键词

股票市场波动 / 主要不良心血管事件 / 自杀 / 病例交叉研究

Key words

Stock volatility / Major adverse cardiovascular events / Suicide / Case-crossover study

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高亚,殷鹏,阚海东,陈仁杰,周脉耕. 股票市场波动增加主要不良心血管事件与自杀的死亡风险——基于1200万例死亡的病例交叉研究[J]. 工程（英文）, 2024, 42(11): 166-174 DOI:10.1016/j.eng.2024.05.010

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1 引言

研究表明，自然灾害[1]、癌症诊断[2]、体育赛事[3]、失业[4]和经济衰退[5]等社会心理压力源会增加一系列危害健康的风险[6‒8]。股票市场是公司融资和投资者创造财富的重要渠道，是促进全球经济扩张的普遍平台。近年来，由于技术进步和交易平台的便捷性，投资股票市场对各类参与者的吸引力不断增长。而股票市场波动以其突发性和大幅价格波动为特征，给投资者带来了心理痛苦。随之而来的不确定性、财务损失和对进一步下跌的担忧共同构成了巨大压力[9]。这种心理效应对个人心血管和心理健康影响深远，可能导致急性心血管事件以及绝望、不安甚至自残的想法[10‒12]。

过往研究已将股票日收益率与主要不良心血管事件（MACE）和自杀这两大致命后果相联系[13‒15]。例如，Ma等[16]和Zhang等[17]研究了中国上海股票市场日收益率与冠心病和中风引起的死亡率之间的U型关系。根据参考文献[14]，股票市场下跌与因自杀未遂住院的风险增加相关。然而，现有证据均来自生态时间序列研究，基于每日总体水平分析健康数据，难以控制个体水平的混杂因素[16,18]。此外，以往的研究大多在单一城市或地区进行，样本量有限，研究结果的普遍适用性不足[17,19]。而且，先前所有研究仅评估了股票日收益率对健康的影响结果，未区分股票市场上涨和下跌带来的风险，也未考虑不同幅度的日内股价波动可能造成的额外心理冲击。

人们通常认为发展中国家的股票市场不如发达国家成熟，部分原因是个人投资者的比例远高于机构投资者。所以，人们认为股票市场波动引发的社会心理后果更容易影响发展中国家投资者。股票市场波动对公共健康有巨大的潜在影响，因为对健康的负面作用不仅限于个人投资者，还涉及家庭、社区和整个社会。认识和应对股票市场波动所引发的社会心理压力，对制定有效干预措施和支持系统至关重要。因此，我们进行了个体水平病例交叉研究，利用中国国家死亡登记数据分析股票日收益率和日内股价波动率对MACE和自杀死亡的影响。股票日收益率指交易日股票指数收盘价较前一交易日的百分比变化，波动率指单个交易日内股票指数的百分比变化。此外，研究还评估了性别、年龄、教育水平、季节和地域等因素对研究结果的潜在效应修饰作用。

2 材料和方法

2.1 研究人群和死亡数据

本研究使用全国最具代表性的死亡登记系统——全国死因登记报告信息系统（CDRS），该系统此前已有描述[20]。根据中国疾病预防控制中心数据，CDRS收集了中国内地31个省级行政区的死亡数据。该系统覆盖2844个县（相当于中国行政体系中的市辖区），涵盖中国内地所有县级单位。发生在上述县的所有死亡必须全部登记在CDRS中，包括死者的社会人口学信息和死因。

实验从CDRS提取了2013年1月至2019年12月间，所有根本死因为MACE或自杀的匿名个体记录。本研究战略性地选取2013年1月至2019年12月这一时期，利用2013年起死亡登记系统的稳定数据，且避免了2019年新冠病毒肺炎（COVID-19）疫情可能产生的混杂效应。这七年时间也为研究股票市场波动提供了足够的统计效力，并确保其与典型经济状况和影响相关。根本死因指直接导致死亡的一系列病态事件的最初疾病或损伤，根据《疾病和有关健康问题的国际统计分类》（ICD-10）编码。具体而言，本研究中纳入的死亡包括：急性心肌梗死（AMI；编码I21）、出血性中风（编码I60~I62）、缺血性中风（编码I63）和自杀（编码X60~X84、Y87.0）。此外，研究提取风湿性心脏病（编码I00~I09）和心肌病（编码I42）死亡作为阴性对照分析，因为这些死亡与短期股票市场波动的关联缺乏生物合理性。研究还获取了死亡日期、人口统计数据（即性别、年龄、教育程度）和居住地址等信息。研究方案已获复旦大学公共卫生学院机构审查委员会（IRB#2021-04-0889）批准，并免除知情同意。

2.2 曝光数据

本实验从Wind网站（https://www.wind.com.cn/）收集了研究期间上海证券交易所综合股价指数（上证指数）、深圳证券交易所综合股价指数（深证指数）和沪深300指数（CSI 300）的实时数据。作为市值加权指数，上证指数跟踪在上海证券交易所上市的所有A股、B股的每日价格表现。深证指数是反映深圳证券交易所500支交易股票的指数，是深圳证券交易所的主要股票市场指数。沪深300指数是自由流通市值加权指数，由在上海或深圳证券交易所上市的300支A股组成。股票日收益率和日内股价波动率计算公式如下：

--引用第三方内容--

Daily stock returns (%) =

C l o s i n g   p r i c e   o f   t o d a y   -   C l o s i n g   p r i c e   o f   t h e   p r e v i o u s   t r a d i n g   d a y C l o s i n g   p r i c e   o f   t h e   p r e v i o u s   t r a d i n g   d a y  
Intra-daily stock oscillations (%) = M a x i m u m   p r i c e   o f   t o d a y   -   M i n i m u m   p r i c e   o f   t o d a y O p e n i n g   p r i c e   o f   t o d a y  

在统计分析前，本研究从均值中删除了超过三个标准差的股指极端值。

因空气污染和非最佳天气条件与MACE和自杀风险的广泛关联[21‒22]，研究还从中国气象数据服务中心和中国国家城市空气质量实时发布平台收集了每日平均气温、相对湿度和空气污染物浓度，以便进行潜在的双向调整。

2.3 研究设计

每份死亡记录按对应日期和股票指数匹配，并通过时间分层病例交叉法研究其中的相互关联。这种设计通过自匹配有效控制了个体水平的风险因素，如人口统计学、社会经济和行为因素等[23‒26]。此外，研究通过筛选同一个月内的对照组自动消除时间趋势。本研究分析中的病例日定义为死亡当天。然后，考虑到长期和短期变化以及季节性差异，本研究将每个病例日与同年、同月、同日的三个或四个对照日进行匹配。

2.4 统计分析

本实验采用条件逻辑回归模型分析与股票市场波动指标相关的MACE和自杀的死亡风险。在当天（滞后0 d）、前一天（滞后1 d）和前两天（滞后2 d）分别拟合模型，以探究潜在延迟效应。在股票日收益率模型中，试验对照了当天开盘指数和日内股价波动率。同样，在日内股价波动率模型中，我们对照了当天开盘指数和股票日收益率。

根据此前研究[13,27]，本实验假设股票日收益率与死亡风险之间存在U型或V型关系。我们分别估算了股票日收益率下降或上升1%时，死亡风险的百分比变化，且假设从曲线底部到极端负值或正值存在线性斜率。与股票市场下跌相关的死亡风险详细计算过程如下。

首先，定义股票日收益率序列的极端负点（a）。计算得出该点的系数（βa ）和标准误（SE a ）、曲线最低点（c）的系数（βc ）和标准误（SE c ）以及曲线0值的系数（β 0）和标准误（SE0）。

其次，分析c的三种情况：

（1）c在0值左侧：降序列：X 1点为a；X 2点为c；

（2）c在0值右侧：降序列：X 1点为a；X 2点为0；

（3）c = 0或直线（0作为c）：降序列：X 1点为a；X 2点为0。

最后，由公式（3）所得两点间的斜率：β和SE，按公式（4）~（6）计算死亡变化百分比。

β , S E =   β ^ 1 - β ^ 2   ±   1.96 S E ^ 1 2 + S E ^ 2 2 | Χ 1 -   Χ 2 |
P e r c e n t a g e   c h a n g e   = e β - 1 × 100 %
L o w e r   95 % C I   = e β - 1.96 S E - 1 × 100 %
U p p e r   95 % C I   = e β + 1.96 S E - 1 × 100 %

式中， β ^ 1和 β ^ 2为系数； S E ^ 1 2和 S E ^ 2 2为标准误；X 1和X 2为暴露值；CI为置信区间。用类似方法计算与股票市场上涨相关的死亡风险。

本研究假设日内股价波动率与死亡存在线性关系，记录了波动每增加1%时死亡风险的百分比变化。

此外，本研究在上述主要模型中引入了股票指数的自然样条函数，以更灵活、直观地体现股指和死亡的关联。从曲线中，我们推导出股指的潜在阈值，若大于阈值，则死亡风险显著提高。

为了进一步研究潜在效应修饰作用，本研究按性别（男、女）、年龄（18~64岁、65~74岁和≥75岁）、教育程度（中学或以下、高中或以上）、季节（暖：5~10月、冷：11月至次年4月）和地域（中国东部、中部和西部）进行了分层分析。通过检验风险估值的层间差异及95%置信区间来探索效应修饰或相互作用。通过 Q ^ 1 - Q ^ 2 ± 1.96 S E ^ 1 2 + S E ^ 2 2 计算差异,其中 Q ^ 1和 Q ^ 2为特定层的回归系数[28]。随后用上述所得层间差异的置信区间来计算相互作用的P值[29]。

本研究进行了几项敏感性分析。首先，对细颗粒物、温度和相对湿度的三日平均值进行额外调控，以检验环境条件可能对结果产生的混杂效应[17]。其次，使用上述主要模型研究股票市场波动与风湿性心脏病和心肌病死亡的关系，作为阴性对照分析。再者，我们将不明原因死亡（编码Y10-Y34）纳入主要分析。

所有统计分析均使用R软件（3.6.1版；统计计算R项目）“survival”包，且都为双侧检验，α水平为0.05。

3 结果

3.1 描述性数据

本研究评估了超过1200万例死亡，包括4 452 254例急性心肌梗死、4 126 286例出血性中风、3 205 903例缺血性中风、440 777例自杀和366 326例阴性对照死亡。表1总结了这些死亡的基本特征。超过一半的MACE死亡（N = 6 528 534）发生在75岁以上的个体中，在寒冷季节发生的死亡人数略多。而更多的自杀死亡发生在18~65岁个体中，温暖季节发生的死亡人数略多。发生于男性和中国东部的死亡更多。如附录A中的图S1所示，在研究期间，上证指数、深证指数和沪深300指数均经历了大幅波动。以沪深300指数为例，股票日收益率变化范围为-8.7%~6.7%，日内股价波动率变化范围为0.3%~11.0%（附录A中的表S1）。两个股指间存在弱相关性（皮尔逊相关系数r = -0.06）。

3.2 回归结果分析

对于股票日收益率，本研究可见股票市场上涨和下跌均造成所有MACE和自杀的死亡风险增加（图1），但幅度因特定指数及波动方向、结果和滞后天数而异。具体而言，对于股票指数，本研究所见这些关联基本维持一致，尤其是上证和沪深300指数，其中沪深300指数与上述死亡的关联似乎最为密切。对于MACE，股票市场下跌与死亡风险的关联通常略大于或约等于股票上涨时产生的风险（滞后天数为0 d）。对于自杀，股票市场下跌比股票市场上涨时表现出更大的风险。在各类死亡后果中，自杀与股票市场波动关联最强。对于三种MACE，出血性中风死亡风险与股票市场波动的关联高于急性心肌梗死和缺血性中风。超额死亡风险出现在滞后0 d和（或）滞后1 d，并于滞后2 d显著减弱（附录A中的表S2）。以当前沪深300指数为例，日收益率每下降1%，MACE和自杀的死亡风险分别增加0.74%~1.04%和1.77%；相应地，日收益率每上升1%，MACE和自杀的死亡风险分别增加0.57%~0.85%和0.92%。

本研究发现，日内股票市场波动与MACE和自杀死亡关联一致且呈正相关（图2）,关联幅度可与上述死亡后果比对。值得注意的是，死亡风险于当日最大，于1 d后下降，2 d后不再显著（附录A中的表S3）。例如，沪深300指数日内股价波动率每增加1%，则当日MACE和自杀的死亡风险分别增加0.67%~0.77%和1.09%。

图3和附录A中的图S2反映了三种股票指数日收益率与滞后0 d、滞后1 d MACE死亡之间的U型曲线，最低风险在0变化附近，表明股票市场涨跌都可能显著增加MACE死亡风险。相比之下，股票日收益率与自杀死亡之间似乎呈现倒J型曲线，表明股票市场下跌导致的死亡风险远高于股票市场上涨。由沪深300指数曲线可见，本研究预测，股票市场下跌时，造成MACE风险明显增加的股票日收益率阈值为-1.73% ~-2.56%，略大于股票市场上涨时的阈值（1.13%~1.59%）。如图4和附录A中的图S3所示，日内股价波动率与MACE死亡之间几乎呈线性曲线，在较高波动时呈平稳趋势，而自杀死亡风险的增加则在较高波动时更为突出。总体而言，沪深300的自杀死亡风险阈值（3.30%）大于MACE死亡风险阈值（1.54%~1.61%）。

以沪深300指数为例，本研究按年龄、性别、教育水平、地区和季节提供了各种死亡后果的分层分析结果（附录A中的图S4和图S5）。层间差异模式因日股票市场上涨、下跌和日内股价波动率而异。与股票日收益率相关的MACE超额死亡风险较多发生于男性和教育水平较低的个体中。此外，对于日内股价波动率，上述风险更多发生于寒冷季节。对于自杀，与股票日收益率相关的超额死亡风险在65~74岁的个体和居住在中国中部的人中更高。同样，与日内股价波动率相关的超额死亡风险更多发生于居住在中国中部的个体。

敏感性分析显示，考虑不明原因死亡或额外调整每日细颗粒物浓度和天气条件时，本研究的主要估值几乎没有变化（附录A中的表S4~S6）。本研究未发现股票市场波动指标与风湿性心脏病或心肌病死亡间存在任何显著关联（附录A中的图S6和图S7）。

4 讨论

本病例交叉研究分析了中国（全球最大发展中国家，股票市场成交量全球第二）超过1200万例死亡数据。研究发现，与股票市场波动关联的所有MACE和自杀均表现出较高的死亡风险。这些风险在股票市场波动当天及次日持续存在，且股票市场下跌时风险更高。值得注意的是，股票市场波动对自杀风险的影响尤为显著。65~74岁人群、男性及教育水平较低的脆弱群体，其超额死亡风险更为突出。该项全国范围研究分析采用了大型死亡登记系统的个体水平数据，并纳入阴性对照，确保研究结果具有代表性和稳定性。此外，研究明确了与死亡风险显著相关的股票市场波动阈值，为易感人群MACE和自杀预防提供了有价值的启发。

研究结果显示，股票市场上涨、下跌及日内股价波动率均与MACE风险增加有明显关联。股票日收益率U型关联与既往关于冠心病和中风死亡的研究结果一致[16‒17]。重要的是，本研究区分了股票市场下跌与上涨的风险差异，前者风险略高。这表明，财产损失带来的心理影响大于财富增加。此外，本研究首次发现，即使考虑了股票日收益率，日内股价波动率自身依然能导致MACE风险。尽管股票市场波动与心血管健康关联的具体机制尚未明确，但股票市场波动引发急性心理或精神负担，两者关联是合理的。股票市场波动意味着个人投资者的股票或相关基金财富快速转移，意外的财富增减可导致巨大心理压力[30‒31]。已有研究表明，此类压力会增加心血管死亡和复发性MACE（如急性心肌梗死和中风）的风险[8,32‒34]。心理压力可能通过多种生物学途径诱发心血管事件，包括内皮功能障碍、神经分泌改变、血小板聚集、炎症反应及心率变异性降低[32,35‒36]。这些生理应激反应可能由交感神经系统活性增强、下丘脑促肾上腺皮质激素释放、皮质醇抑制一氧化氮合成以及促炎细胞因子水平升高所介导。急性情绪应激还可能引发儿茶酚胺大量释放，导致钙超载引起的心肌细胞直接损伤、冠状动脉微血管收缩以及左心室后负荷增加[37‒38]。股票市场上涨与MACE风险增加的关联可从以下几点解释。首先，即使在上涨趋势中，股票市场波动相关的不安依然存在，尤其对高仓位投资者，可能触发心血管事件。其次，股价快速变化可能引发“错失恐惧症”，导致冲动决策并加剧压力，或引发后悔与焦虑。最后，上涨行情中的突发逆转可能导致不确定性和恐惧，以上皆为急性心血管事件的已知风险因素。

既往研究对股票市场波动与自杀行为的联系关注较少。本研究发现，股票市场下跌与自杀风险关联巨大，与参考文献[14]时间序列研究发现——股票市场下跌可能增加自杀未遂住院风险——一致。此外，本研究首次证实，日内股价波动率独立于其他因素，与自杀风险增加相关，且波动幅度越大，超额死亡风险越显著。这些发现和关于经济剧变与自杀行为关系的广泛文献相符[39‒40]。精神压力加剧可能增加与股票市场波动相关的风险，而压力可导致抑郁——自杀的明确前兆。

分层分析显示，特定亚组对股票市场波动的影响更敏感。65~74岁人群更脆弱，可能由于与该群体基础慢性病患病率较高、退休后收入减少导致投资风险更大有关。男性更易受影响，可能与其心血管和精神疾病患病率较高、较女性参与股票市场投资更多有关[41]。教育水平较低、缺乏投资知识的人群倾向于非理性行为，并期望从股票市场获得超额回报，因此股票市场波动对其造成更严重的心理负担。此外，本研究显示在温暖季节，自杀的超额死亡风险明显提高，这与“高温与自杀风险增加相关”这一研究结果一致[42]。

深入理解股票市场波动对健康风险的潜在影响需考虑间接影响渠道。首先，股票市场波动对整体经济和社会心理氛围有深远而重要的效应。经济衰退和市场波动可导致财务压力、工作不稳定以及经济福祉减少，进而引发心理负担，影响健康风险。因此，研究观察到的股票市场波动与死亡风险的关联可能反映了经济不稳定对社会心理的广泛影响。其次，应认识到大众参与股票市场的间接渠道，包括通过养老金、退休金或家庭及机构管理的投资等。无论是否直接参与市场交易，围绕股票市场波动的媒体报道和公众讨论也可能引发心理负担，导致健康风险。社会强调经济指标是衡量稳定和成功的标准，可能加剧市场波动期间的不安和压力，进一步影响健康。

为应对股票市场波动的负面健康效应，应采取全面干预措施。首先，需完善心理健康服务，这对管控股票市场波动引发的心理疾病起着关键作用，包括增加心理咨询和危机干预的获取途径，尤其针对脆弱群体。其次，提升金融素养有助于公众理性看待市场动荡，通过投资策略和风险管理教育减少冲动反应。再次，构建强大的社会支持网络可缓解股票市场波动对健康的影响，鼓励社区参与和同伴互助小组在彷徨时提供情感支持和实际帮助。此外，市场监督和透明度等监管措施可抑制股票市场波动，政府通过财政刺激和基础设施投资维稳经济。最后，公共卫生活动宣传相关知识，提高公众意识，认识股票市场波动和健康风险的联系，并为民众提供压力管理工具。通过多方协作采取上述措施，有助于股票市场波动期间保护个人和社区健康。

本研究存在局限性。首先，由于个体参与股票市场的情况各异，可能存在暴露分类偏倚。尽管如此，将股票市场影响的普遍性纳入考量可增加研究结果效力。经济状况、媒体报道、家庭投资及股票市场波动期间的社会压力等多种因素共同施压，可能影响心血管健康和心理健康。值得注意的是，未参与股票交易的个体在病例期和对照期均完全不受股票市场波动影响。将其纳入研究可能削弱股票市场和健康的真实关联或扩大置信区间，但对已发现的关联性不会产生根本改变。其次，尽管本研究覆盖中国所有县域，但鉴于股票市场特征和社会健康决定因素的差异，研究结果可能不适用于其他国家。此外，当前的时间分层病例交叉设计可能仍存在残余混杂因素，尤其是一个月内未检测的身体压力源变化。但推测这些压力源难以造成研究结果显著偏倚，因为它们与股票市场波动关联较弱。最后，因缺乏个体经济状况数据的限制，难以深入研究其对股票市场波动与健康状况关联的调节作用。未来研究若纳入此类经济指标，可更全面评估交互作用和影响。

5 结论

这项全国性病例交叉研究揭示了股票日收益率、日内股价波动率与MACE和自杀死亡风险增加之间的密切关联。研究结果强调了社会心理压力源引发的重大健康危害，呼吁政府和公众增强意识，从而减轻与股票市场波动相关的心血管和心理健康风险。在股票市场剧烈波动时期，采取针对性健康教育和心理支持等措施尤为重要。

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原文顺序 | 出版日期 | 本文引用
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