EVALUASI KOMPARATIF MULTINOMIAL LOGISTIC REGRESSION, RANDOM FOREST, DAN LIGHTGBM PADA KLASIFIKASI STATUS GIZI BALITA BERBASIS DATA ANTROPOMETRI TIDAK SEIMBANG
Abstrak
Klasifikasi status gizi balita berbasis antropometri mendukung pemantauan kesehatan secara cepat dan konsisten. Namun, distribusi kelas yang tidak seimbang membuat akurasi konvensional tidak memadai sebagai metrik evaluasi tunggal. Penelitian ini bertujuan membandingkan kinerja pipeline “Multinomial Logistic Regression”,“Random Forest”, dan “LightGBM” dalam klasifikasi multikelas status gizi balita pada dataset antropometri yang tidak seimbang. Penelitian kuantitatif ini menggunakan data sekunder dari Posyandu Desa Ujunggenteng, UPTD Puskesmas Ciracap tahun 2025 sebanyak 3.716 sampel balita dengan fitur jenis kelamin, usia, berat badan, tinggi badan, serta label status gizi. Evaluasi model dilakukan melalui “Stratified Train-Test Split”, “Stratified K-Fold Cross Validation”,”GridSearchCV”, serta penanganan ketidakseimbangan data menggunakan “class weight” dan “SMOTENC, dengan fokus utama pada metrik “i Hasil pengujian menunjukkan bahwa pipeline “LGBM_SMOTENC” memberikan performa terbaik dengan “Best CV F1 Macro” sebesar 0,829, “Test F1 Macro” 0,844, i 0,956, dan “Test Balanced Accuracy” 0,858. Secara rinci, “F1-score” per kelas mencapai 0,800 untuk kurang gizi, 0,976 untuk gizi baik, 0,831 untuk risiko gizi lebih, dan 0,769 untuk gizi lebih. Dengan demikian, “LightGBM” disertai “SMOTENC” terbukti paling konsisten dan efektif, menegaskan bahwa evaluasi pada data tidak seimbang wajib mempertimbangkan “F1 Macro” dan “Balanced Accuracy” di samping akurasi.
Referensi
[1] Ferreira, H. D. S. (2020). Anthropometric assessment of children’s nutritional status: A new approach based on an adaptation of Waterlow’s classification. BMC Pediatrics, 20(1), 1–11. doi:10.1186/s12887-020-1940-6
[2] [2] Talukder, A., & Ahammed, B. (2020). Machine learning algorithms for predicting malnutrition among under-five children in Bangladesh. Nutrition, 78, 110861. doi:10.1016/j.nut.2020.110861
[3] [3] Fenta, H. M., Zewotir, T., & Muluneh, E. K. (2021). A machine learning classifier approach for identifying the determinants of under-five child undernutrition in Ethiopian administrative zones. BMC Medical Informatics and Decision Making, 21(1), 1–12. doi:10.1186/s12911-021-01652-1
[4] [4] Bitew, F. H., Sparks, C. S., & Nyarko, S. H. (2022). Machine learning algorithms for predicting undernutrition among under-five children in Ethiopia. Public Health Nutrition, 25(2), 269–280. doi:10.1017/S1368980021004262
[5] [5] Saleem, J., Zakar, R., Butt, M. S., Aadil, R. M., Ali, Z., Bukhari, G. M. J., … Fischer, F. (2024). Application of the Boruta algorithm to assess the multidimensional determinants of malnutrition among children under five years living in southern Punjab, Pakistan. BMC Public Health, 24(1), 1–10. doi:10.1186/s12889-024-17701-z
[6] [[6] Shahid, M., Yahya, M. A., Song, J., Naveed, H. M., Yuksel, S., Dincer, H., & Ali, M. (2025). Machine learning vs. traditional logistic regression: predictive performance and risk factor identification for child nutritional outcome in Pakistan. BMC Public Health, 26(1), 667. doi:10.1186/s12889-025-25621-9
[7] [7] Mim, M. S., Sajib, A. H., & Nipa, J. F. (2026). Determinants of malnutrition among under-five children in Bangladesh: a cross-sectional analytical study comparing multinomial logistic and proportional odds regression models using MICS 2019 data. Journal of Health, Population and Nutrition, 45(1), 50. doi:10.1186/s41043-025-01201-w
[8] [8] Kim, M., & Hwang, K. B. (2022). An empirical evaluation of sampling methods for the classification of imbalanced data. PLoS ONE, 17(7 July), 1–22. doi:10.1371/journal.pone.0271260
[9] [9] Elreedy, D., Atiya, A. F., & Kamalov, F. (2024). A theoretical distribution analysis of synthetic minority oversampling technique (SMOTE) for imbalanced learning. Machine Learning, 113(7), 4903–4923. doi:10.1007/s10994-022-06296-4
[10] [10] Feleke, H. G., Simegn, M. B., Gebreegziabher, Z. A., Mazengia, E. M., & Tilahun, W. M. (2026). Application of machine learning algorithm for predicting acute malnutrition among under 5 children in east Africa using recent DHS. Scientific Reports, 16(1), 16242. doi:10.1038/s41598-026-46944-6
| Keywords | : |
Kata Kunci:
Status Gizi Balita, Antropometri, Data Tidak Seimbang, F1 Macro, LightGBM
|
| Galleys | : | |
| Diterbitkan | : |
2026-07-31
|
| Terbitan | : |
