预测高度不平衡数据的护士周转率,使用合成少数人过量采样技术和机器学习算法
Yuan Xu1, Yongshin Park2, Ju Dong Park3
1School of Maritime Economics and Management, Collaborative Innovation Center for Transport Studies, Dalian Maritime University, 1 Linghai Road, Dalian 116026, China.
预测护士轮流对于医疗保健质量至关重要. 机器学习,增强通过合成少数群体过量采样技术 (SMOTE),有效地识别关键因素,如年龄和工作时间影响护士离开.
科学领域:
- 医疗保健管理的管理
- 数据科学数据科学数据科学
- 护理劳动力研究 护理劳动力研究
背景情况:
- 护士轮流在医疗保健中是一个重大挑战,影响服务质量和护士职业.
- 解决阶级不平衡对于护士轮流研究中准确的预测建模至关重要.
研究的目的:
- 在一个不平衡的数据集上使用机器学习算法来预测护士周转率.
- 确定导致护士流动量的关键因素.
- 为了比较不同的机器学习模型在预测护士轮流中的表现.
主要方法:
- 利用了2018年注册护士全国样本调查数据集.
- 应用合成少数群体过量采样技术 (SMOTE) 来处理类不平衡.
- 实现并比较了四种机器学习算法:逻辑回归,随机森林,决策树和极端梯度增强.
- 选择了18个变量作为预测特征,并使用准确度,精度,回忆,F1得分和AUC进行了模型评估.
主要成果:
- 用SMOTE增强的随机森林表现出最高的预测能力,包括所有18个变量和优化的一组八个关键变量.
- 年龄被确定为护士流动量的最有影响的因素.
- 其他重要因素包括工作时间,电子健康记录/电子医疗记录可用性,个人收入和地区.
结论:
- 机器学习,特别是SMOTE增强的随机森林,为预测护士轮流提供了强大的方法.
- 识别年龄和工作条件等影响因素可以为有针对性的保留策略提供信息.
- 这项研究为医疗保健利益相关者在选择适当的预测模型和了解营业额驱动因素方面提供了宝贵的见解.
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