京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
SPSS分析技术:含时间依存性自变量的Cox回归分析
在介绍Cox回归模型时,我们提到过Cox回归模型有一个基本假设,就是纳入模型中的自变量不具有时间依存性,也就是自变量对风险函数的影响不随时间的变化而变化,如果违反这条假设,就需要将时间的影响也纳入模型一起考量,这就是具有时间依存变量的Cox回归模型。
模型原理
在进行生存分析时,有些自变量对风险函数(事件发生概率)的影响会随时间的变化而变化,这种现象在医学领域其实非常常见。例如,二次世界大战以后,很多学者研究美国投放在日本广岛和长崎的两颗原子弹的核辐射对日本妇女乳腺癌发生率的影响,其中人们接触到的核辐射量(自变量)会随时间的推移逐渐减低,这个自变量就不符合Cox回归模型的假设,此时应该使用考量时间效应的Cox回归模型。
在上一篇的Cox回归模型文章中,我们已经知道是否术中放疗对风险函数(术后患者的生存时间分布)有显著性影响,术中放疗的患者的平均生命时间比没有术中放疗的患者更长。Cox回归模型又称为比例风险模型,因为它对自变量有假设,要求自变量对风险函数的影响不随时间变化而变化。
在Cox回归模型中,可以通过图形来主观判断自变量是否符合上面的假设,如下图所示,在log minus log图形中,两条生存曲线是几乎平行的,可以帮助分析者判断是否术中放疗对风险函数的影响是符合恒定比例假设的。
先回顾一下Cox回归模型:
具有时间依存自变量的Cox回归模型可以分成两种:第一种是自变量的取值不随时间变化,只是同样的自变量取值对生存时间分布的影响效应变化了,这种自变量称为外在时间依存自变量。模型公式可以表示为:
第二种是情况是自变量的取值随时间的变化而变化,从而使得自变量对生存时间分布的影响发生变化,也就是说该自变量是时间t的因变量,这样的自变量称为内在时间依存自变量,例如文章开头提到的核辐射例子。模型可以表示为:
采用含时间依存自变量Cox回归模型判断自变量是否具有时间依存性,通过检验上面模型的回归系数与0是否有显著性差异,如果回归系数与0有显著性差异,说明该自变量具有时间依存性,反之则没有时间依存性,可以直接使用Cox回归模型。
在实际生活中,影响风险函数的自变量经常是会随着时间的改变而改变的,当数据分析者怀疑自变量具有时间依赖性时,那么就意味着这个自变量对风险函数的影响也会随时间的改变而改变,这时可以用含时间依存自变量的Cox回归模型来分析。
案例分析
在医学领域,普遍认为某种疾病的死亡率会受到害怕、压抑和焦虑等不良心理的影响。众所周知,在器官移植领域,需要心脏移植的病人必须等到合适的心脏提供者出现才能进入心脏移植程序。如果没有合适的心脏资源,就需要无限期等待。在人们的主观意识中,合适的心脏资源出现之前和出现之后,等待心脏移植的病人状态是完全不一样的,那么这种心理变化是否会影响生存时间分布呢?美国斯坦福大学曾经针对这个普遍认识进行了一项心脏移植对延长生存时间的研究。数据如下图所示:
分析思路
等待时间表示在合适的心脏资源出现前,病人的等待时间。如果某个需要心脏移植的病人一直没有等到合适的心脏资源,那么将等待时间设置为9999,其它等到心脏资源的病人,其等待时间按实际周数填写。
分析步骤
1、选择菜单【分析】-【生存分析】-【Cox依时协变量】,在跳出的菜单中按照下图操作。T_COV_表示构建的随时间变化的新自变量,这个自变量是通过将原来的自变量X(是否出现合适心脏资源)构建成随时间变化的新自变量。
很明显,是否出现心脏资源与等待时间是相关的,那么新自变量X(t)的构建公式为:(T_<等待时间|等待时间=9999)*0+(T_>=等待时间)*1,新自变量可以表示成下面的形式:
2、点击【模型】按钮,按照下图进行操作,和上一篇文章Cox回归模型的操作过程是完全一致的。
3、点击确定,输出结果。
结果解释
1、模型拟合结果:从结果可知,没有纳入自变量时,模型的-2对数似然值为157.061,纳入T_COV_自变量后,模型-2对数似然值为157.051,仅仅减少了0.01,显著性0.919,大于0.05,说明该自变量对于模型没有贡献。
2、回归系数结果;根据结果可知,新构建的时间依存性自变量X(t)的回归系数估计值为-0.064,显著性为0. 919,也就是说回归系数与0没有显著性差异。该结果说明合适心脏资源出现与否对病人的生存时间分布没有影响。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在数据可视化实践中,数据系列与数据标签的混淆是导致图表失效的高频问题——将数据标签的样式调整等同于数据系列的维度优化,或 ...
2025-11-21在数据可视化领域,“静态报表无法展现数据的时间变化与维度关联”是长期痛点——当业务人员需要分析“不同年份的区域销售趋势” ...
2025-11-21在企业战略决策的场景中,“PESTEL分析”“波特五力模型”等经典方法常被提及,但很多时候却陷入“定性描述多、数据支撑少”的困 ...
2025-11-21在企业数字化转型过程中,“业务模型”与“数据模型”常被同时提及,却也频繁被混淆——业务团队口中的“用户增长模型”聚焦“如 ...
2025-11-20在游戏行业“高获客成本、低留存率”的痛点下,“提前预测用户流失并精准召回”成为运营核心命题。而用户流失并非突发行为——从 ...
2025-11-20在商业数据分析领域,“懂理论、会工具”只是入门门槛,真正的核心竞争力在于“实践落地能力”——很多分析师能写出规范的SQL、 ...
2025-11-20在数据可视化领域,树状图(Tree Diagram)是呈现层级结构数据的核心工具——无论是电商商品分类、企业组织架构,还是数据挖掘中 ...
2025-11-17核心结论:“分析前一天浏览与第二天下单的概率提升”属于数据挖掘中的关联规则挖掘(含序列模式挖掘) 技术——它聚焦“时间序 ...
2025-11-17在数据驱动成为企业核心竞争力的今天,很多企业陷入“数据多但用不好”的困境:营销部门要做用户转化分析却拿不到精准数据,运营 ...
2025-11-17在使用Excel透视表进行数据汇总分析时,我们常遇到“需通过两个字段相乘得到关键指标”的场景——比如“单价×数量=金额”“销量 ...
2025-11-14在测试环境搭建、数据验证等场景中,经常需要将UAT(用户验收测试)环境的表数据同步到SIT(系统集成测试)环境,且两者表结构完 ...
2025-11-14在数据驱动的企业中,常有这样的困境:分析师提交的“万字数据报告”被束之高阁,而一张简洁的“复购率趋势图+核心策略标注”却 ...
2025-11-14在实证研究中,层次回归分析是探究“不同变量组对因变量的增量解释力”的核心方法——通过分步骤引入自变量(如先引入人口统计学 ...
2025-11-13在实时数据分析、实时业务监控等场景中,“数据新鲜度”直接决定业务价值——当电商平台需要实时统计秒杀订单量、金融系统需要实 ...
2025-11-13在数据量爆炸式增长的今天,企业对数据分析的需求已从“有没有”升级为“好不好”——不少团队陷入“数据堆砌却无洞察”“分析结 ...
2025-11-13在主成分分析(PCA)、因子分析等降维方法中,“成分得分系数矩阵” 与 “载荷矩阵” 是两个高频出现但极易混淆的核心矩阵 —— ...
2025-11-12大数据早已不是单纯的技术概念,而是渗透各行业的核心生产力。但同样是拥抱大数据,零售企业的推荐系统、制造企业的设备维护、金 ...
2025-11-12在数据驱动的时代,“数据分析” 已成为企业决策的核心支撑,但很多人对其认知仍停留在 “用 Excel 做报表”“写 SQL 查数据” ...
2025-11-12金融统计不是单纯的 “数据计算”,而是贯穿金融业务全流程的 “风险量化工具”—— 从信贷审批中的客户风险评估,到投资组合的 ...
2025-11-11这个问题很有实战价值,mtcars 数据集是多元线性回归的经典案例,通过它能清晰展现 “多变量影响分析” 的核心逻辑。核心结论是 ...
2025-11-11