Model and Forecast Age-Specific Mortality Rate for Lung Cancer using Lee-Carter Model

Abstract

In this paper we used the Standard Lee-Carter method to forecast age-specific cancer mortality rate. The model is applied to lung cancer mortality data for Egyptian (male-female) aged from 5 to 74 years for the time period 2001-2014 and forecast cancer mortality index by Random Walk with Drift(0,1,0) from 2015 to 2020. The data obtained from World Health Organization (WHO). The model's parameters estimated by Singular Value Decomposition (SVD) and Maximum Likelihood Estimation (MLE), the results obtained by using different statistic packages like R and ilc. The comparison of the two methods (SVD, MLE) based on the mean error (ME) and mean square error (MSE). The results showed MLE is best to estimate the parameters (ME=0.00714, MSE=0.12385), and the error of forecast cancer mortality rate was (MPE=-0.32502) for male, while SVD is best to estimate the parameters (ME=0.00837, MSE=0.06294) and the error of forecast cancer mortality rate (MPE=-0.11153) for female. The higher age-specific mortality rate for lung cancer is found in male in year 2020 and it was 76.27 per 100.000 in age-group (70-74), while for female was 27.90 per 100.000 in 2020 in age-group (60-64). The paper came out with numbers of recommendation the most importance were to use Lee-Carter method to modeling and forecasting age-specific mortality rate, and to have care and accuracy when registering data of died people.

المستخــلص: في هذه الورقة تم استخدام طريقة Lee-Carter للتنبؤ بمعدل الوفيات. وتم أستخدام النموذج للتنبؤ بمعدل الوفيات العمرية لسرطان الرئة لسكان مصر (الذكور-الإناث) الذين تتراوح اعمارهم بين 5-74 في الفترة الزمنية 2001-2014. والتنبؤ بدليل الوفاة بإستخدام نموذج المشي العشوائي بإنجراف (0,1,0) للفترة الزمنية 2015-2020. وتم الحصول على البيانات من منظمة الصحة العالمية. تم تقدير معالم النموذج بإستخدام طريقة تحليل القيمة المفردة وطريقة الإمكان الأعظم وتم الحصول على النتائج بإستخدام مجموعة من الحزم الإحصائية منها R وilc . وللمقارنة بين الطريقتين في تقدير المعالم تم إستخدام متوسط الخطأ ومتوسط مربع الخطأ . وتوصلت الورقة إلى عدد من النتائج أهمها أن طريقة الإمكان الأعظم هي الافضل بالنسبة لتقدير معالم النموذج بالنسبة للذكور بخطأ مقداره (متوسط الخطأ =0.00714 ومتوسط مربع الخطأ (0.12385= وكان الخطأ في التنبؤ بمعدل الوفيات العمرية (متوسط الأخطاء النسبية=32502) , بينما طريقة تحليل القيمة المفردة أفضل لتقدير معالم النموذج بخطأ مقداره (متوسط الخطأ =0.00837 ومتوسط مربع الخطأ (0.06294= و بخطأ في معدل الوفيات العمرية بخطأ مقداره (متوسط الأخطاء النسبية=11153.-) بالنسبة للإناث. معدل الوفاة العمرية لسرطان الرئة أعلى في الذكور من الإناث وكان 76.27 لكل 100.000 في سنة 2020 في الفئة العمرية (70-74), بينما للإناث كان 27.90 لكل 100.000 في سنة 2020 في الفئة العمرية (60-64). وخرجت الورقة بعدد من التوصيات أهمها إستخدام طريقة Lee-Carter في التنبؤ بمعدل الوفيات العمرية .والإهتمام والدقة في تسجيل بيانات الموتى.