Background: Outcome measures that are count variables with excessive zeros are common in health behaviors research. There is a lack of empirical data about the relative performance of prevailing statistical models when outcomes are zero-inflated, particularly compared with recently developed approaches. Methods: The current simulation study examined five commonly used analytical approaches for count outcomes, including two linear models (with outcomes on raw and log-transformed scales, respectively) and three count distribution-based models (i.e., Poisson, negative binomial, and zero-inflated Poisson (ZIP) models). We also considered the marginalized zero-inflated Poisson (MZIP) model, a novel alternative that estimates the effects on overall mean while adjusting for zero-inflation. Extensive simulations were conducted to evaluate their the statistical power and Type I error rate across various data conditions. Results: Under zero-inflation, the Poisson model failed to control the Type I error rate, resulting in higher than expected false positive results. When the intervention effects on the zero (vs. non-zero) and count parts were in the same direction, the MZIP model had the highest statistical power, followed by the linear model with outcomes on raw scale, negative binomial model, and ZIP model. The performance of a linear model with a log-transformed outcome variable was unsatisfactory. When only one of the effects on the zero (vs. non-zero) part and the count part existed, the ZIP model had the highest statistical power. Conclusions: The MZIP model demonstrated better statistical properties in detecting true intervention effects and controlling false positive results for zero-inflated count outcomes. This MZIP model may serve as an appealing analytical approach to evaluating overall intervention effects in studies with count outcomes marked by excessive zeros.


翻译:背景:在健康行为研究中,常出现以含过量零值的计数变量作为结果指标的情况。关于现有统计模型在处理零膨胀结果时的相对性能(尤其是与最新开发方法相比),目前尚缺乏实证数据。方法:本模拟研究考察了五种常用计数结果分析方法,包括两种线性模型(分别基于原始尺度和对数转换尺度)和三种基于计数分布的模型(即泊松模型、负二项模型和零膨胀泊松模型)。我们还考虑了边缘化零膨胀泊松模型——一种在控制零膨胀的同时估计对总体均值影响的新型替代模型。通过广泛模拟,评估了不同数据条件下这些模型的统计功效和第一类错误率。结果:在零膨胀条件下,泊松模型未能控制第一类错误率,导致假阳性结果高于预期。当零部分(相较于非零部分)与计数部分的干预效应方向一致时,MZIP模型的统计功效最高,其次依次为原始尺度线性模型、负二项模型和ZIP模型。以经对数转换的结果变量作为因变量的线性模型性能不理想。当仅存在零部分(相较于非零部分)或计数部分中某一方的效应时,ZIP模型统计功效最高。结论:对于零膨胀计数结果,MZIP模型在检测真实干预效应和控制假阳性结果方面展现出更优的统计特性。在结果具有过量零值的计数数据研究中,MZIP模型可作为评估总体干预效应的理想分析方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年8月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月30日
An Overview on Machine Translation Evaluation
Arxiv
14+阅读 · 2022年2月22日
Arxiv
113+阅读 · 2020年2月5日
VIP会员
最新内容
战略前沿人工智能的再思考(中文)
专知会员服务
4+阅读 · 5月29日
《量化地基防空系统间接效应的博弈论方法》
专知会员服务
4+阅读 · 5月29日
“史诗怒火行动”中美军损失的作战飞机
专知会员服务
4+阅读 · 5月29日
ICML 2026 | 理解上下文持续学习中的泛化与遗忘
专知会员服务
5+阅读 · 5月28日
Agent Harness综述:大模型智能体执行器工程全景
专知会员服务
14+阅读 · 5月28日
《基于理论的威慑效能评估》
专知会员服务
8+阅读 · 5月28日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年8月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员