MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W3109344025 · doi:10.1186/s12874-020-01159-9

Time series prediction of under-five mortality rates for Nigeria: comparative analysis of artificial neural networks, Holt-Winters exponential smoothing and autoregressive integrated moving average models

2020· article· en· W3109344025 sur OpenAlexafffund
Daniel A Adeyinka, Nazeem Muhajarine

Notice bibliographique

RevueBMC Medical Research Methodology · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineSocial Sciences
ThématiqueInsurance, Mortality, Demography, Risk Management
Établissements canadiensSaskatchewan HealthUniversity of Saskatchewan
Organismes subventionnairesUniversity of Saskatchewan
Mots-clésAutoregressive integrated moving averageExponential smoothingStatisticsMean squared errorTime seriesArtificial neural networkMean absolute percentage errorMoving averageAutoregressive modelLinear regressionEconometricsMathematicsComputer scienceArtificial intelligence

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Background Accurate forecasting model for under-five mortality rate (U5MR) is essential for policy actions and planning. While studies have used traditional time series modeling techniques (e.g., autoregressive integrated moving average (ARIMA) and Holt-Winters smoothing exponential methods), their appropriateness to predict noisy and non-linear data (such as childhood mortality) has been debated. The objective of this study was to model long-term U5MR with group method of data handling (GMDH)-type artificial neural network (ANN), and compare the forecasts with the commonly used conventional statistical methods—ARIMA regression and Holt-Winters exponential smoothing models. Methods The historical dataset of annual U5MR in Nigeria from 1964 to 2017 was obtained from the official website of World Bank. The optimal models for each forecasting methods were used for forecasting mortality rates to 2030 (ending of Sustainable Development Goal era). The predictive performances of the three methods were evaluated, based on root mean squared errors (RMSE), root mean absolute error (RMAE) and modified Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) coefficient. Statistically significant differences in loss function between forecasts of GMDH-type ANN model compared to each of the ARIMA and Holt-Winters models were assessed with Diebold-Mariano (DM) test and Deming regression. Results The modified NSE coefficient was slightly lower for Holt-Winters methods (96.7%), compared to GMDH-type ANN (99.8%) and ARIMA (99.6%). The RMSE of GMDH-type ANN (0.09) was lower than ARIMA (0.23) and Holt-Winters (2.87). Similarly, RMAE was lowest for GMDH-type ANN (0.25), compared with ARIMA (0.41) and Holt-Winters (1.20). From the DM test, the mean absolute error (MAE) was significantly lower for GMDH-type ANN, compared with ARIMA (difference = 0.11,p-value = 0.0003), and Holt-Winters model (difference = 0.62, p-value< 0.001). Based on the intercepts from Deming regression, the predictions from GMDH-type ANN were more accurate (β0 = 0.004 ± standard error: 0.06; 95% confidence interval: − 0.113 to 0.122). Conclusions GMDH-type neural network performed better in predicting and forecasting of under-five mortality rates for Nigeria, compared to the ARIMA and Holt-Winters models. Therefore, GMDH-type ANN might be more suitable for data with non-linear or unknown distribution, such as childhood mortality. GMDH-type ANN increases forecasting accuracy of childhood mortalities in order to inform policy actions in Nigeria.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,004
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,024
Score d'incertitude au seuil0,047

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,004
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,394
Tête enseignante GPT0,501
Écart entre enseignants0,107 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations54
Publié2020
Routes d'admission2
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueBMC Medical Research MethodologyMême sujetInsurance, Mortality, Demography, Risk ManagementTravaux en français237 207