CCLR-DL:一种新的统计和深度学习混合方法,用于特征选择和预测医疗保健需求
Guillem Hernández Guillamet1, Francesc López Seguí2, Josep Vidal Alaball3
1eXiT Research Group, Universitat de Girona (UdG), EPS - Edifici P-IV, Carrer Universitat de Girona, 6, Girona, 17003, Catalunya, Spain; Assistance strategy management. Hospital Germans Trias i Pujol, (ICS), Carretera de Canyet, Badalona, 08916, Catalunya, Spain; Research Group on Innovation, Health Economics and Digital Transformation, Institut Germans Trias i Pujol (IGTP), Cami de les Escoles, Badalona, 08916, Catalunya, Spain.
新的全面交叉相关和滞后线性回归深度学习 (CCLR-DL) 框架提高了时间序列预测的准确性和可解释性. 这种混合方法提高了对医疗需求的预测,从而改善了资源配置.
科学领域:
- 机器学习 机器学习
- 统计建模 统计建模
- 时间序列分析时间序列分析
背景情况:
- 经典的统计方法提供了可解释性,但在预测中具有有限的预测能力.
- 深度学习模型在准确度方面表现出色,但通常充当"黑子",缺乏透明度.
- 现有的混合模型将统计过与深度学习相结合,但CCLR-DL将因果统计选择与神经预测相结合.
研究的目的:
- 引入全面的交叉相关性和滞后线性回归深度学习 (CCLR-DL) 框架.
- 通过结合统计和深度学习技术,提高预测准确性和可解释性.
- 开发可解释的预测器,始终实现比标准基线更高的准确性.
主要方法:
- CCLR-DL框架整合了交叉相关性分析,滞后多线性回归和格兰杰因果关系测试与深度学习架构.
- 双相方法首先识别了因果显著的预测因素,然后将它们纳入深度学习模型,用于多变量时间序列预测.
- 验证是在对630万个人的临床访问和诊断的10年现实世界数据集进行的.
主要成果:
- 根据CCLR-DL框架,与基线模型相比,CCLR-DL框架表现出了显著的改进,与单变量模型相比,RMSE平均改善了19.8%.
- 它的表现优于没有特征选择 (60.1%的改善) 和随机选择 (51.9%的改善) 的模型.
- 双向长期短期记忆 (BiLSTM) 单元被证明是最有效的,捕捉非线性时间依赖.
结论:
- CCLR-DL框架解决了对高维,多变量时间序列预测的预测准确度和模型透明度的挑战.
- 在医疗保健中,它可以改善需求预测,使更好的员工安排和资源分配成为可能.
- 该框架的表现始终优于基线策略,为大群体的预测准确性带来了可衡量的改善.
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