Gyógyszerek dobozforgalmának
előrejelzése idősor-elemzéssel
A következő összefoglaló tanulmány két eljárás ismertetésére
korlátozódik az idősor-elemzés felhasználásával becsült gyógyszer
dobozforgalom előrejelzését bemutatva.
1. Előrejelzés háromlépéses
Box-Jenkins modellszelekciós módszerrel (ARIMA eljárás
használata)
Az eljárás lényege abban rejlik, mint általában minden
idősor-elemzésé, hogy a múltban megfigyelt mintázatok alapján
(autokorreláció, trend, szezonalítás, stb.) felállított becslési
függvény segítségével, mint feltételes eloszlással, teszünk egy
predikciót a jövőre nézve.
A Box-Jenkins háromlépéses modellezés azt biztosítja számunkra,
hogy a becslési függvény a legjobban illeszkedjen a történeti
adatsorra, azaz a múltból ismert dobozforgalmak alakulására
(természetesen a túlillesztés veszélyét elkerülve).
Első lépés: identifikáció.
Rendelkezésünkre álló adatok sok szempontból nem rendelkeznek a
matematikai idosor fogalmát kimerítő tulajdonságokkal. Ebben a
lépésben az a feladat, hogy az időben változó adatsort különböző
eljárások segítségével átalakítsuk idősorrá. Szakmai kifejezéssel
élve fel kell paraméterezni ARIMA modellünket.
Második lépés: becslés. Az
identifikáció során meghatározott paraméterek alkalmazásával meg
kell alkotnunk a becslést a ténylegesen megfigyelt méréseken
keresztül. Teljesen leegyszerűsítve ez abból áll, hogy egy adott
idopont értékének meghatározásához mekkora mértékben járul hozzá az
őt közvetlenül megelőző adat, a kettővel megeloző adat, stb.
Harmadik lépés: diagnosztikai
ellenőrzés. Statisztikai mutatók és próbák segítségével el
tudjuk dönteni, hogy becsült adataink mennyire illeszkednek a
valóságban mért adatokhoz. Az eljárás során több identifikáció
kerül meghatározásra, feltételes elágazások mentén kerül sor a
modellek szelektálására.
A fentiekben leírt három lépés programozott iteratív módon N
esetben ismétlődik meg mindaddig, amíg a legjobb modellt nem
sikerül megtalálni.
Végső feladtunk: az
előrejelzés: az imént áttekintett háromlépéses módszer során
kialakított modell használatával előrejelzést tudunk tenni a
jövőben várható dobozforgalomra. Tudnunk kell, hogy minél
távolabbra kívánunk előrejelzést tenni, annál bizonytalanabb lesz
előrejelző becslésünk, azaz annak valószínűsége, hogy tényleg azt
fogjuk kapni eredményül a már realizált idopontban, mint amit
előrejeleztünk.
Nézzünk egy példát. A
fentiekben blokkosítva leírt eljárást végrehajtottuk egy
antiepileptikum tabletta dobozforgalom változását követo idősoros
adatain. A módszer által kiválasztott legjobban illeszkedő becsült
idősort bemutató 1. ábrán láthatjuk az eredményeket. Kék színnel
van jelölve a ténylegesen mért dobozforgalom, és zöld színnel pedig
a becsült dobozforgalom a jövőre vonatkozó előrejelzéssel együtt.
1. ábra
2. Előrejelzés független változót beágyazó (térítési díj
változása) ARMA magyarázó modellel
Ennek az eljárásnak is ugyanaz az alapfeltevése, mint az
előzőnek, illetve mint általában minden idősor-elemzésnek, hogy a
múltban megfigyelt mintázatok alapján (autokorreláció, trend,
szezonalítás, stb.) felállított becslési függvény segítségével mint
feltételes eloszlással predikciót alkot a jövőre nézve.
Idősor megalkotása. Az
elemzés során általános idősor-elemzési eljárást követünk, azaz az
identifikáció és becslés alapjául szolgáló ARMA modellt úgy
paraméterezzük, hogy csak autokorrelációt és mozgóátlag effektust
építünk bele mind az általános érvényű trendet megalkotó szakaszba,
mind a szezonalítást definiáló hatásába.
Magyarázó változó szerepe.
Az eljárás abban jelent újdonságot, hogy a becslő függvényt nem
kizárólag a forgalmi adatokra támaszkodva határozza meg, hanem egy
plusz független változó információ-tartalmának segítségével. A
múltban bekövetkező árváltozások (jelen esetben térítési díj)
egyértelműen hatással vannak a dobozforgalmak alakulására.
Előrejelzés. Az előrejelzés
során lehetőségünk van arra, hogy változtassuk az árat
időszakonként. Amennyiben az feltételezzük, hogy nem fog változni
az adott gyógyszer térítési díja, akkor az előrejelzés ezen
feltétel mellett fogja megbecsülni a dobozforgalmakat a jövőre
nézve. Viszont, ha növeljük vagy csökkentjük az árat, akkor ezt
figyelembe fogja venni, és ezen hozzáadott információ segítségével
ad előrejelzést.
Nézzünk meg most is egy
példát. A termékek közül egy érdekesebb példát emeltünk ki,
egy antidepresszívumra esett a választás. Élettörténetében
bekövetkezett egy változás, mégpedig egy jogcímváltás, majd a régi
jogcímnek a visszakapása. Ezeket a változásokat a térítési díj
pontosan be tudja mutatni.
Az 2. ábrán láthatjuk a ténylegesen mért dobozforgalmat, mely
kék színnel van jelölve, és a becsült dobozforgalmat, ami zölddel
lett színezve. A jövore vonatkozó előrejelzést is láthatjuk ezen az
ábrán, azzal a feltétellel, hogy nem fog bekövetkezni változás a
készítmény térítési díjában.
A 3. árba kicsit összetettebb, itt egyszerre több előrejelzést
is bemutatunk. Azzal az előfeltevéssel éltünk, hogy a gyógyszer
térítési díja a jövőben meg fog változni, majd azon a szinten
marad.
Három lehetséges esetet prognosztizáltunk. Az első esetben
közepes áremelkedést tételeztünk fel, mely esetben a szezonalítás
megőrzése mellett csökkenő dobozforgalmat jeleztünk előre (zöld
görbe). A második esetben mérsékelt árcsökkentést helyettesítettünk
be, ekkor nagyon gyenge dobozforgalom növekedést jelzett ki
eljárásunk (okker színu görbe). Végül a harmadik esetben közepes
mértékű árcsökkentést tételeztünk fel, ebben az esetben
jelentősebben emelkedő dobozforgalmat prognosztizálunk.
2. ábra
3. ábra