微模拟决策不确定性与信息价值估计偏差但一致性分析
定量方法
2024-09-10 v1
摘要
基于个体水平状态转移微模拟模型（iSTM）的经济评估已广泛取代基于队列人群状态转移模型（cSTM）。概率经济评估用于量化决策不确定性和信息价值（VOI）。先前研究表明，iSTM能提供预期增量净经济收益（EINMB）的无偏估计，但其决策不确定性和VOI估计的统计特性尚未被 characterize。本文将iSTM产生的估计与相应的cSTM进行比较。对于两选项决策且增量成本和收益服从正态分布，本文推导了cSTM和iSTM关于成本效益概率及期望完美信息价值（EVPI）的解析表达式，考虑到人群层面和个体层面增量结果之间的相关性。数值模拟旨印证上述发现，并探讨正态性假设的松化或决策选项超过两个的情形。iSTM对决策不确定性和VOI的估计存在偏差但渐进一致性（即随着微模拟个体数目无限增大，偏差趋于零）。决策不确定性取决于INMB分布的一个尾部（如P(INMB<=0)），该尾部取决于估计的方差（iSTM由于一次噪声导致方差更大）。虽然iSTM会高估EVPI，但其对成本效益概率的偏差方向尚不确定。当增量成本和效果之间的不确定性呈负相关时，偏差更大。虽然在人群层面不确定性水平的更多样本数与更多微模拟样本在估计EINMB时是可互换的，但最小化iSTM在估计决策不确定性和VOI方面的偏差取决于足够的微模拟样本。分析师应在分配计算资源时考虑这一点，并至少在报告结果时对此进行 characterize。
引用
@article{arxiv.2409.05183,
title = {Microsimulation Estimates of Decision Uncertainty and Value of Information Are Biased but Consistent},
author = {Jeremy D. Goldhaber-Fiebert and Hawre Jalal and Fernando Alarid Escudero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.05183},
year = {2024}
}