变异系数加权组合赋权模型的乳腺癌治疗质量维度融合及评价*

安 宁 栗景坤 刘美娜

哈尔滨医科大学卫生统计教研室(150081)

【提 要】 目的 基于两参数项目反应模型计算乳腺癌各维度治疗质量,利用变异系数加权组合赋权模型进行维度赋权,加权计算乳腺癌维度融合的综合治疗质量,为改善治疗质量提供依据。方法 选择不同维度乳腺癌治疗质量的评价指标,收集医院乳腺癌患者的病历数据,利用两参数logistic项目反应模型计算各维度治疗质量;利用序关系分析法(garbage-first,G1法)计算主观权重、余弦夹角法计算客观权重、将主客观权重纳入变异系数加权组合赋权模型获得组合权重;加权计算维度融合后的综合治疗质量并进行评价。结果 选择三个维度的9个乳腺癌治疗质量评价指标,三个维度分别为功能评价、治疗方法及术前检查,收集9家医院3669例患者的完整病历信息。计算获得医院的各维度治疗质量:功能评价维度最高得分为1.0317,治疗方法维度最高得分为0.9232,术前检查维度最高得分为1.2001。G1法算得三个维度的主观权重分别为0.5364、0.2980和0.1656;余弦夹角法算得客观权重分别为:0.5220、0.3554和0.5868。利用变异系数加权组合赋权模型获得各维度组合权重:第9家医院的功能评价维度最大组合权重为0.5293,第5家医院的治疗方法维度最大组合权重为0.3209,第1家医院的术前检查维度最大组合权重为0.3857。加权计算融合后的综合治疗质量:排名前三的医院分别为第1家,第7家和第9家医院,综合得分分别为1.04220,1.0371和1.0157。结论 研究提示组合权重法能在主客观权重出现极值时获得更稳定的权重,使融合后的治疗质量排名更合理;功能评价维度对综合治疗质量的影响较大,提高功能评价维度的使用率有利于改善乳腺癌的治疗质量。

资料和方法

1.资料来源

根据乳腺癌治疗质量评价指标设计调查表,由专业人员进行数据收集,共收集9家三级甲等医院的患者病历资料3669份。纳入标准:(1)首次入院并确诊的病例;(2)女性患者;(3)单侧浸润性乳腺癌。排除标准:(1)乳腺癌复发入院;(2)变量信息不完整。最后获得满足条件的乳腺癌患者2132例。

利用课题组已建立完成的乳腺癌评价指标,每个评价指标均有明确定义[6];纳入三个维度包括功能评价维度、治疗方法维度及术前检查维度,9个指标信息见表1。

表1 浸润性乳腺癌治疗质量评价指标的定义

2. 研究方法

(1)两参数logistic项目反应模型计算各维度治疗质量

建立治疗质量测量模型,采用马尔科夫链蒙特卡罗方法估计模型参数,模型如下:

logit[p(ymk=1)]=αmk(θm-βmk),m=1,…,M,k=1,…,K

(1)

假定某疾病的治疗质量可划分为m个维度(θ1,θ2,…,θm),每个维度包含k个指标,参与评价的医院有H家,p(ymk=1)表示第h家医院对患者使用第k个指标的概率,αmk为指标区分度参数,表示第m个维度第k个指标区分不同医院治疗质量的能力,θm为第m个维度的治疗质量,βmk为指标的难度参数,表示第m个维度第k个指标实施的难易程度。

采用上述方法，判别风化土层的渗透变形类型，如表7、表8所示。石英砂岩风化残积土与全风化片麻岩各土样中直径<0.005 mm颗粒累积含量(%)全部大于5%，表明d5小于0.005 mm，平均孔隙直径D0都大于0.005 mm，因此判别D0>d5，为管涌土。

(2)G1法计算主观权重

G1法是在层次分析法基础上提出的一种改进型主观权重的赋值方法,在确定各维度权重过程中不需要构造矩阵,计算过程比层次分析法简便。具体步骤如下:

第一,邀请专家确定各维度间的序关系,利用课题组应用德尔菲法确立的评价体系,确定主观评价维度的序关系:功能评价维度>治疗方法维度>术前检查维度。

第二,确定相邻维度之间的相对重要程度,设专家对于评价维度m-1与m的重要程度之比wm-1/wm的理性赋值为:rm=wm-1/wm(m=M,M-1,…,3,2),根据已有文献研究[7],由相关专家确定本文的各维度重要程度之比的理性赋值为1.8,见表2。

表2 rm值参考表

第三,计算各维度的主观权重。

(2)

(3)余弦夹角法计算客观权重

第一,构造各维度内评价指标的最优使用率与最差使用率的相对偏差矩阵Rmk、Omk,计算维度余弦夹角值cm;

(3)

(4)

l=1,2,…,k

(5)

sk代表第k个指标的使用率为1,ek代表第k个指标的使用率为0,vk代表第k个指标的实际使用率;cm代表各维度中最优偏差值Rmk和最差偏差Omk的余弦夹角值,表示评价指标使用率与最优值和最差值的偏差对第m个维度客观权重的影响。

(6)

(4)变异系数加权组合赋权模型计算组合权重

通过变异系数对G1法获得的主观权重与余弦夹角法获得的客观权重加权,构建了变异系数加权后组合权重最大的目标函数,利用拉格朗日极值法求解组合权重系数,计算获得组合权重。

(7)

(8)

(9)

(5)计算维度融合的综合治疗质量Q

利用两参数logistic项目反应模型获得各维度治疗质量,G1法计算获得主观权重,余弦夹角法计算获得客观权重,将主客观权重纳入变异系数加权组合赋权模型获得组合权重,加权计算融合后的医院综合治疗质量。

(10)

结 果

1.医院各维度指标使用率

9家医院三个维度治疗质量评价指标的使用率,结果见表3。功能评价维度中,全身治疗前ER,PR评价的使用率最高为98.98%;治疗方法维度中,腋窝淋巴结至少清扫10个的使用率最高为89.00%;术前检查维度中,全身治疗前HER2检测的使用率最高为99.48%。

表3 医院三个维度治疗质量评价指标的使用率(%)

2.医院各维度治疗质量得分

利用两参数logistic项目反应模型,计算9家医院各维度的治疗质量,结果见图1。第7家医院的功能评价维度治疗质量得分最高为1.0317,第9家医院的治疗方法维度治疗质量得分最高为0.9232,第6家医院的术前检查维度治疗质量得分最高为1.2001。对每家医院三个维度的治疗质量得分进行排序均为:术前检查维度>功能评价维度>治疗方法维度。

图1 医院各维度治疗质量

3.医院各维度主客观及组合权重

G1法获得主观权重,功能评价维度、治疗方法维度及术前检查维度主观权重分别为0.5364、0.2980、0.1656。余弦夹角法获得客观权重的序关系:第1,3,4,7,8家医院为术前检查维度>功能评价维度>治疗方法维度;第2,5,6家医院为术前检查维度>治疗方法维度>功能评价维度;第9家医院为功能评价维度>术前检查维度>治疗方法维度。变异系数组合赋权模型获得组合权重的序关系:第2,5,6家医院为功能评价维度>治疗方法维度>术前检查维度;其他医院为功能评价维度>术前检查维度>治疗方法维度;结果见表4。各医院的主观权重、客观权重及组合权重的分布见图2。

图2 医院各维度主客观及组合权重

表4 医院各维度的客观及组合权重

4.医院维度融合的综合治疗质量

根据维度治疗质量和维度权重,加权计算融合后医院的综合治疗质量,结果见图3。图中横线代表各医院治疗质量均值的95%置信区间。按照医院治疗质量的95%置信区间与所有医院治疗质量均值的相对位置分组,置信区间下限高于整体均值的医院为高质量组,置信区间上限低于整体均值的医院为低质量组,置信区间包含整体均值的为中等治疗质量组。由图可知,第1,7家医院为高质量组,第4,6,9家医院为中质量组,第2,3,5,8家医院为低质量组。

图3 医院维度融合的综合治疗质量

讨 论

本研究将两参数logistic项目反应模型与变异系数加权组合赋权模型结合,计算获得维度融合的综合治疗质量并对医院评价。利用两参数logistic项目反应模型建立指标使用情况与治疗质量的关系,获得的治疗质量评价结果更可靠、更稳定;变异系数加权组合赋权模型相比传统主客观权重0.5∶0.5固定比例的组合权重,考虑了专家主观权重和数据客观权重在组合权重中的差异;因此,将两个模型结合获得维度融合的综合治疗质量更为合理。

治疗质量评价应涵盖疾病治疗的全过程,涉及多个维度的评价指标,将多个维度的治疗质量进行合理融合可获得全面的综合评价结果,治疗质量维度融合的关键是确定合理的维度权重。一些研究通常采用主观赋权法确定权重,该方法虽然邀请相关领域专家对维度进行赋权,但评价结果仍具有主观倾向性[8];采用客观赋权法,权重分配上主要取决于各指标评估值的差异性,研究结果会忽略研究者的主观愿望,难以实现最初的研究目标[9];组合权重法避免确定权重时采用单一方法的局限性,同时能客观地对被评价对象做出相对公正的评价[10]。本研究利用变异系数对主客观权重加权建立组合赋权模型获得组合权重,既考虑了专家对评价对象的影响,又反映评价数据的客观差异;还可根据决策者的需要,选择其他的主客观赋权方法替换,有很强的灵活性;但将变异系数组合赋权模型与两参数项目反应模型结合建立的维度融合模型较为复杂,采用马尔科夫链蒙特卡罗算法获得参数的满条件后验分布进行参数估计,收敛速度较慢,将在后续的研究中对模型加以改进。

确定各维度权重序关系是治疗质量维度融合的重要环节,客观权重序关系与指标使用率高低有关,指标使用率越高,客观权重序关系排名越靠前,当指标的使用率较低时,获得的客观权重易出现极小值,计算组合权重时,容易忽略客观权重,应用变异系数组合赋权法后在不改变序关系的前提下能均衡出现的极值。其中,功能评价维度的组合权重的分布变异较大,根据变异系数组合赋权模型的原理,变异越大所赋组合权重越大,因此,功能评价维度所占权重最大。

治疗质量评价已经作为一种重要的策略应用在医疗卫生事业管理的实践中,治疗质量评价工作的开展不同于其他行业,需要根据医疗服务特性结合既往研究成果进行借鉴和创新。应用维度融合法获得疾病综合治疗质量有利于寻找医院治疗中潜在的薄弱环节,提出相应的改进方向和对策,指导医院以后的实践活动,提高医院的治疗质量。