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Cox比例风险回归(Cox比例风险模型)

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在进行生存分析时,如果事件发生时间这一因变量数据伴随有多个预测变量(包括分类型或连续型预测变量),则无法使用非参数方法,例如卡普兰-迈尔(积限)估计量。 一种替代方法是使用Cox比例风险回归,这是一种半参数技术。本指南的后续页面将介绍Cox回归的相关背景和数学理论。如果您只是想了解如何在Prism中运行此分析,请直接跳转至此操作指南页面。

 

请注意!

Cox比例风险回归作为 Prism Labs 最新(且可说是最先进)的功能,于 Prism 9.3.0 版本中首次引入。该分析方法作为生存分析的行业标准已得到广泛认可,可对多种不同类型的预测变量(包括分类变量和连续变量)及其对生存的影响进行复杂的研究。 我们不遗余力地确保 Prism 生成的结果准确无误;在本指南页面中,您将找到关于这些结果生成过程的详细说明,以及如何解读其中许多结果的基本指导。

然而,Cox 回归是一种高级分析方法——可以说比 Prism 中提供的任何其他分析方法都要更复杂。 在使用Cox回归分析数据之前,请确保您已掌握生存分析的基础知识(即Kaplan-Meier生存估计法,以及用于比较所得生存曲线的各种检验:对数秩检验、趋势检验和Gehan-Breslow-Wilcoxon检验)。 Cox回归在很大程度上依赖于检验其他形式的多重回归(如多元线性回归和逻辑回归)的统计概念。即使掌握了所有这些不同的概念,在处理这些复杂技术时,最好的建议始终是向统计学家寻求指导或帮助。

 

生存数据的半参数分析

首先,让我们思考一下“半参数”的含义。在之前的章节中,我们探讨了为何无法使用线性回归来分析生存数据。 其中一个原因是数据(生存时间)存在严重偏斜度,且根据定义必须为正值(生存时间不可能为负值)。线性回归在很大程度上依赖于正态(高斯)分布,但该分布无法很好地描述生存数据。 值得注意的是,正态分布是一种对称分布,且可能包含负值。因此,可以采用其他分布来分析生存数据(例如威布尔分布、指数分布、对数正态分布或其他分布)。 在所有指定了分布的情况中,这些分析都被视为“参数分析”,因为它们假设数据来自一种可通过一组严格的参数定义的分布(更准确地说,这些分析对危险率函数的形式做出了假设,这一点将在后面讨论)。 Cox比例风险回归并未对时间数据的分布做出此类假设,但它对预测变量对生存时间的影响做出了参数性假设。因此,它是一种“半参数”技术。

那么,如果Cox比例风险模型对生存数据的分布不作假设,它又是如何估计生存曲线(即作为时间的函数给出生存概率的生存函数)的呢? 后续章节将深入探讨该技术背后的数学原理,但简而言之,答案就蕴含在分析方法的名称中:“比例风险”。要理解其含义,我们首先来看看什么是风险率。