Handling Missing Data in COVID-19 Incidence Estimation: Secondary Data Analysis
Notice bibliographique
Résumé
Background: The COVID-19 pandemic has revealed significant challenges in disease forecasting and in developing a public health response, emphasizing the need to manage missing data from various sources in making accurate forecasts. Objective: We aimed to show how handling missing data can affect estimates of the COVID-19 incidence rate (CIR) in different pandemic situations. Methods: This study used data from the COVID-19/SARS-CoV-2 surveillance system at the National Institute of Hygiene and Epidemiology, Vietnam. We separated the available data set into 3 distinct periods: zero COVID-19, transition, and new normal. We randomly removed 5% to 30% of data that were missing completely at random, with a break of 5% at each time point in the variable daily caseload of COVID-19. We selected 7 analytical methods to assess the effects of handling missing data and calculated statistical and epidemiological indices to measure the effectiveness of each method. Results: Our study examined missing data imputation performance across 3 study time periods: zero COVID-19 (n=3149), transition (n=1290), and new normal (n=9288). Imputation analyses showed that K-nearest neighbor (KNN) had the lowest mean absolute percentage change (APC) in CIR across the range (5% to 30%) of missing data. For instance, with 15% missing data, KNN resulted in 10.6%, 10.6%, and 9.7% average bias across the zero COVID-19, transition, and new normal periods, compared to 39.9%, 51.9%, and 289.7% with the maximum likelihood method. The autoregressive integrated moving average model showed the greatest mean APC in the mean number of confirmed cases of COVID-19 during each COVID-19 containment cycle (CCC) when we imputed the missing data in the zero COVID-19 period, rising from 226.3% at the 5% missing level to 6955.7% at the 30% missing level. Imputing missing data with median imputation methods had the lowest bias in the average number of confirmed cases in each CCC at all levels of missing data. In detail, in the 20% missing scenario, while median imputation had an average bias of 16.3% for confirmed cases in each CCC, which was lower than the KNN figure, maximum likelihood imputation showed a bias on average of 92.4% for confirmed cases in each CCC, which was the highest figure. During the new normal period in the 25% and 30% missing data scenarios, KNN imputation had average biases for CIR and confirmed cases in each CCC ranging from 21% to 32% for both, while maximum likelihood and moving average imputation showed biases on average above 250% for both CIR and confirmed cases in each CCC. Conclusions: Our study emphasizes the importance of understanding that the specific imputation method used by investigators should be tailored to the specific epidemiological context and data collection environment to ensure reliable estimates of the CIR.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,066 | 0,180 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,005 |
| Bibliométrie | 0,005 | 0,005 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».