Predictive models for clinical outcomes that are accurate on average in a patient population may underperform drastically for some subpopulations, potentially introducing or reinforcing inequities in care access and quality. Model training approaches that aim to maximize worst-case model performance across subpopulations, such as distributionally robust optimization (DRO), attempt to address this problem without introducing additional harms. We conduct a large-scale empirical study of DRO and several variations of standard learning procedures to identify approaches for model development and selection that consistently improve disaggregated and worst-case performance over subpopulations compared to standard approaches for learning predictive models from electronic health records data. In the course of our evaluation, we introduce an extension to DRO approaches that allows for specification of the metric used to assess worst-case performance. We conduct the analysis for models that predict in-hospital mortality, prolonged length of stay, and 30-day readmission for inpatient admissions, and predict in-hospital mortality using intensive care data. We find that, with relatively few exceptions, no approach performs better, for each patient subpopulation examined, than standard learning procedures using the entire training dataset. These results imply that when it is of interest to improve model performance for patient subpopulations beyond what can be achieved with standard practices, it may be necessary to do so via techniques that implicitly or explicitly increase the effective sample size.


翻译:临床结果的预测模型,在病人人口中平均准确性,对于某些亚群体来说,可能大大低于临床结果的预测模型,可能引入或加剧护理机会和质量方面的不平等。示范培训方法,旨在最大限度地提高各亚群体中最坏情况模型的绩效,如分布强的优化(DRO),试图解决这一问题,而不会带来更多伤害。我们对DRO进行大规模的经验研究和若干标准学习程序变化,以确定模式开发和选择方法,这些方法与从电子健康记录数据中学习预测模型的标准方法相比,持续改进子群体的分解和最坏情况。在评估过程中,我们推广DRO方法,以便能够对用于评估最坏情况业绩的衡量标准进行规格。我们分析模型,预测住院死亡率、长期住院时间和30天的重诊,并利用密集护理数据预测住院死亡率。我们发现,除相对较少的例外情况外,对于每个受检查的患者子群体而言,没有比使用整个培训数据集的标准学习程序更好的方法。这些结果意味着,如果能够明确提高患者的业绩水平,那么通过常规方法,则可以通过具体的方法提高患者的分级方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月2日
专知会员服务
41+阅读 · 2020年12月18日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【新书】贝叶斯网络进展与新应用,附全书下载
专知会员服务
118+阅读 · 2019年12月9日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
11+阅读 · 2018年4月27日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
最佳实践:深度学习用于自然语言处理(三)
待字闺中
3+阅读 · 2017年8月20日
Arxiv
0+阅读 · 2021年10月17日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月2日
专知会员服务
41+阅读 · 2020年12月18日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【新书】贝叶斯网络进展与新应用,附全书下载
专知会员服务
118+阅读 · 2019年12月9日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
11+阅读 · 2018年4月27日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
最佳实践:深度学习用于自然语言处理(三)
待字闺中
3+阅读 · 2017年8月20日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员