Phân tích quyết định là một phương pháp định lượng được sử dụng để đánh giá các kết quả từ một tập hợp các phương án lựa chọn trong một tình huống lâm sàng cụ thể. Về bản chất, định nghĩa này có sự tương đồng sâu sắc với quá trình ra quyết định lâm sàng hàng ngày của các bác sĩ, nhưng được định lượng hóa một cách chặt chẽ hơn. Khác với quá trình ra quyết định thông thường, vốn mang tính ngầm định và dựa trên các mô thức tư duy nội tại cùng các lối tắt tư duy tích lũy theo kinh nghiệm, phân tích quyết định yêu cầu xây dựng một cấu trúc mô hình hóa cụ thể và xác định rõ ràng xác suất xảy ra cũng như giá trị của các kết cục lâm sàng. Điều này làm cho quá trình ra quyết định trở nên minh bạch, tạo điều kiện thuận lợi cho việc rà soát, thảo luận và phản biện khoa học.
Phân tích quyết định đặc biệt có giá trị trong các tình huống lâm sàng phức tạp, nơi cần cân nhắc sự đánh đổi giữa các phương án can thiệp khi không có lựa chọn nào là ưu việt tuyệt đối. Phương pháp này được ứng dụng rộng rãi để: hỗ trợ ra quyết định lâm sàng cá thể hóa; xây dựng chiến lược điều trị tối ưu cho các nhóm bệnh nhân có đặc điểm lâm sàng chuyên biệt; tích hợp kết cục lâm sàng với các chỉ số kinh tế y tế, chẳng hạn như phân tích chi phí - hiệu quả, nhằm định hướng cho các quyết sách y tế; hoặc ước tính kết cục kỳ vọng trong các bối cảnh mà thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có đối chứng (RCT) không thể tiến hành hoặc không khả thi.

Bằng cách làm rõ các giả định và cấu trúc hóa vấn đề một cách hệ thống, phân tích quyết định hỗ trợ các bác sĩ lâm sàng đưa ra quyết định dựa trên y học chứng cứ một cách khoa học và khách quan, từ đó tối ưu hóa chất lượng chăm sóc và cải thiện kết cục điều trị cho người bệnh.