Question:
Hypothèse de proportionnalité dans le modèle de régression de Cox
PhDing
2017-01-17 16:52:24 UTC
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Lorsqu'il s'agit d'un modèle de régression de Cox, nous devons supposer que l ' hypothèse de proportionnalité est vraie.J'ai lu de nombreuses méthodes pour vérifier si cette hypothèse tient ou non, mais je n'ai pas vraiment compris ce que signifie cette hypothèse dans la pratique.

Mon professeur l'a expliqué comme étant le fait qu'une covariableX_i $ change, le taux de risque ne change que par le coefficient $ exp (b_i) $ et cela signifie que la courbe de la fonction de risque monte ou descend en fonction de la valeur du coefficient.Il a ajouté qu'en réalité, la courbe de la fonction de risque se déplace vers la droite et la gauche et donc l'hypothèse de proportionnalité peut être violée et nous devrions vérifier cela avec des méthodes appropriées.

Ma question est donc: ce que signifie exactement l'hypothèse de proportionnalité dans le modèle de Cox?Cette hypothèse est-elle liée aux mouvements de la fonction de danger?

Deux réponses:
Ed P
2017-01-17 19:21:30 UTC
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Le modèle à risques proportionnels de Cox peut être décrit comme suit:

$$ h (t | X) = h_ {0} (t) e ^ {\ beta X} $$ où $ h ( t) $ est le taux de risque au temps $ t $, $ h_ {0} (t) $ est le taux de risque de base au temps $ t $, $ \ beta $ est un vecteur de coefficients et $ X $ est un vecteur de les covariables.

Comme vous le savez, le modèle de Cox est un modèle semi-paramétrique en ce qu'il n'est que partiellement défini paramétriquement. Essentiellement, la partie covariable prend une forme fonctionnelle alors que la partie de ligne de base n'a pas de forme fonctionnelle paramétrique (sa forme est celle d'une fonction pas à pas).

De plus, la courbe de survie du modèle de Cox est:

$$ \ begin {align} S (t | X) & = \ text {exp} \ bigg (- \ int_ {0} ^ {t} h_ {0} (t) e ^ {\ beta X } \, dt \ bigg) \\\ quad \ quad \ quad \ quad \ quad \ quad \ quad \ quad \ quad \ quad \ quad \ quad& \ overset {*} {=} \ text {exp} \ big (- H_ {0} (t) \ big) ^ {\ text {exp} (\ beta X)} \ quad \ quad \ quad ^ {*} \ bigg (H_ {0} (t) = \ int_ {0} ^ {t} h_ {0} (t) \, dt \ bigg) \\ & \ overset {**} {=} S_ {0} (t) ^ {\ text {exp} (\ beta X)} \ quad \ quad \ quad \ quad \ quad \ quad \, \, \, \, ^ {**} \ Big (S_ {0} (t) = \ text {exp} \ big (-H_ {0} (t) \ big) \ Big) \\\\\ end {align} $$ où $ S (t) $ est la fonction de survie au temps $ t $, $ S_ {0} (t) $ est la fonction de survie de base au temps $ t $ et $ H_ {0} (t) $ est la fonction de risque cumulatif de base au temps $ t $.

L ' hypothèse de proportionnalité peut être mieux illustrée comme suit, nous allons supposons qu'il n'y a qu'une seule covariable wh ich est binaire ($ X = \ {0,1 \} $):

$$ \ begin {align} \ frac {h (t | X = 1)} {h (t | X = 0)} & = \ frac {h_ {0} (t) \ text {exp} (\ beta (1))} {h_ {0} (t) \ text {exp} (\ beta (0))} \ \ & = \ text {exp} (\ beta (1-0)) \\ & = \ text {exp} (\ beta) \ end {align} $$ qui est constante. Ainsi, le risque relatif de deux individus avec des valeurs de covariables différentes est indépendant du temps ou constant en tout temps . C'est une hypothèse inhérente au modèle de Cox (et à tout autre modèle à risques proportionnels).

Compte tenu de l'hypothèse, il est important de vérifier les résultats de tout ajustement pour s'assurer que l'hypothèse sous-jacente n'est pas violée. Si nous prenons la forme fonctionnelle de la fonction de survie définie ci-dessus et appliquons la transformation suivante, nous arrivons à:

$$ \ text {log} (- \ text {log} (S (t))) = \ text {log} (- \ text {log} (S_ {0} (t))) + \ beta X $$ Par conséquent, nous savons que si l'hypothèse de proportionnalité est vraie, la différence entre les courbes de covariable $ X = \ {0,1 \} $ doit être constant du montant $ \ beta $. Ainsi, les deux courbes seront parallèles mais l'une décalée vers le haut ou vers le bas de $ \ beta $.

Voici un exemple de ce que vous pourriez considérer comme une covariable satisfaisant les aléas proportionnels. enter image description here

Voici un exemple où il n'est pas si évident que l'hypothèse des risques proportionnels est satisfaite par la covariable. enter image description here

Il existe de nombreuses autres façons d'évaluer si l'hypothèse est satisfaite avec beaucoup de littérature disponible (@IWS vous oriente dans la bonne direction dans sa réponse). L'exemple ci-dessus est juste une belle façon d'illustrer le concept et exprime facilement ce point.

IWS
2017-01-17 18:43:01 UTC
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Fondamentalement, si l'effet est proportionnel, cela signifie que l'effet est constant dans le temps .En d'autres termes: le taux de risque est constant dans le temps.Des méthodes simples pour vérifier cela sont graphiquement en traçant les résidus de Schoefeld, ou en ajoutant une interaction avec le temps à votre modèle cox et en vérifiant si cela améliore considérablement votre modèle.Notez que cette dernière option nécessite certains paramètres supplémentaires dans le logiciel d'analyse que vous utilisez et n'est pas une interaction entre le coefficient et le temps de survie éventuel.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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