使用ggcoxzph函数可视化进行Schoenfeld残差图检验模型是否满足等比例风险

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本文介绍了在R语言中使用ggcoxzph函数进行Schoenfeld残差图的绘制,以检验生存分析中的Cox比例风险模型是否满足等比例风险假设。通过分析残差图和p-value,我们可以评估模型的可靠性。

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使用ggcoxzph函数可视化进行Schoenfeld残差图检验模型是否满足等比例风险

在生存分析中,等比例风险假设是一个常见的假设,即在比较不同处理组或者不同水平的协变量时,个体的风险相对稳定,不会随着时间发生变化。为了验证模型是否满足等比例风险假设,我们可以使用Schoenfeld残差图来进行检验。

在R语言中,我们可以使用ggcoxzph函数来绘制Schoenfeld残差图并进行检验。下面将详细介绍如何使用该函数,并给出相应的源代码示例。

首先,我们需要安装并加载survival和ggplot2两个包,这两个包分别提供了生存分析和绘图的功能。

# 安装survival和ggplot2包(如果未安装的话)
install.packages(c("survival", "ggplot2"))

# 加载所需的包
library(survival)
library(ggplot2)

接下来,我们需要准备生存数据,并拟合Cox比例风险模型。以下是一个示例数据集和拟合模型的代码:

# 载入内置的生存数据集
data(lung)

# 拟合Cox比例风险模型
fit <- coxph(Surv(time, status) ~ age + sex + ph.ecog, data = lung)

在拟合好模型之后,我们可以使用ggcoxzph函数来绘制Schoenfeld残差图,并进行等比例风险检验。以下是相应的代码:


                
### Cox比例风险回归模型中的残差图 在生存分析中,Cox比例风险回归模型是一种广泛应用的方法来评估多个因素对事件发生时间的影响。为了验证该模型的有效性和假设条件,绘制并解释残差图是非常重要的。 #### Schoenfeld残差图 Schoenfeld残差用于检验协变量效应随时间变化的情况。如果这些残差相对于时间呈现随机分布,则说明满足了比例风险假定;反之则可能违反此前提。对于每一个预测因子都可以计算相应的Schoenfeld残差,并通过图形化展示来进行直观判断[^1]。 ```r library(survival) fit <- coxph(Surv(time, status) ~ age + sex, data=lung) schoen_resid <- resid(fit,type="scaledsch") plot(cox.zph(fit)) abline(h=0,lty=2,col='red') ``` 上述R代码展示了如何基于`survival`包拟合一个简单的Cox PH模型以及获取缩放后的Schoenfeld残差。最后利用内置函数`cox.zph()`生成对应的诊断图表,在其中添加水平线帮助识别趋势。 #### Martingale残差图 Martingale残差衡量的是观察到的结果与期望之间的差异程度。当个体经历事件时其值接近于零;而未经历过事件者通常具有负数范围内的较大绝对数值。这类残差有助于发现异常点或影响较大的观测对象[^2]。 ```r martin_resid <- resid(fit,type="martingale") par(mfrow=c(1,2)) hist(martin_resid,breaks=30,xlab="Martingale Residual",main="") boxplot(martin_resid~sex,data=lung,outline=F, ylab="Martingale Residual", main="Sex") ``` 这里提供了两种方式可视化Martingale残差:直方图可以查看整体分布形态;箱形图为不同类别下的比较提供便利工具。 #### Deviance残差图 Deviance残差是对原始数据进行标准化处理得到的一种形式,它综合考虑了存活时间和状态信息。正态性的偏离可以通过QQ图来检测是否存在潜在问题。此外还可以借助散点图探索自变量间的关系模式及其合理性[^3]。 ```r devi_resid <- resid(fit,type="deviance") layout(matrix(c(1,2),nrow=1)) qqnorm(devi_resid); qqline(devi_resid,col=2) plot(predict(fit), devi_resid, pch='.'); abline(h=0,v=median(predict(fit)),lty=2,col='blue') ``` 这段脚本先创建了一个包含两个子窗口的布局以便同时显示QQ图和平面投影视图。前者用来检查偏差是否近似服从标准正态分布;后者能够揭示预测得分同实际表现之间联系紧密与否。
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