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本文主要介绍了如何在R语言中使用predict函数对已拟合的Cox比例风险模型进行新数据的预测和推理。Cox模型是一种常用的生存分析方法#xff0c;用于评估多个因素对事件发生时间的影响。文章通过具体的代码示例展示了如何使用predict函数的不同参数来获取生存概率和…主题与背景
本文主要介绍了如何在R语言中使用predict函数对已拟合的Cox比例风险模型进行新数据的预测和推理。Cox模型是一种常用的生存分析方法用于评估多个因素对事件发生时间的影响。文章通过具体的代码示例展示了如何使用predict函数的不同参数来获取生存概率和风险比。
主要观点
导入survival包
首先需要导入R语言中的survival包该包提供了实现Cox比例风险模型和其他生存分析方法的功能。
假设已有Cox模型
假设已经有一个Cox模型并将其存储在cox_model对象中。这个模型是通过之前的数据拟合得到的。
创建新数据集
为了进行预测需要创建一个新的数据集new_data。在这个例子中新数据集包含两列年龄age和性别sex分别对应三个新的个体。
使用predict函数进行预测
生存概率预测
使用predict函数并设置type survival来预测新数据的生存概率。这将返回每个新个体在特定时间点的生存概率。
风险比预测
使用predict函数并设置type risk来预测新数据的风险比。这将返回每个新个体的风险比表示相对于参考水平的风险增加或减少的程度。
打印预测结果
最后文章展示了如何打印出预测的生存概率和风险比以便进一步分析和解释。
# 导入必要的包
library(survival)# 创建一个包含更多变量的数据集
set.seed(123) # 为了可重复性设置随机数种子
data - data.frame(time c(5, 8, 10, 4, 12, 7, 9, 6, 13, 11), # 生存时间status c(1, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 1), # 结局状态1表示事件发生0表示删失age c(60, 65, 70, 55, 80, 72, 60, 68, 75, 65), # 年龄sex c(Male, Female, Male, Female, Male, Female, Male, Female, Male, Female), # 性别smoking_status c(Smoker, Non-smoker, Non-smoker, Smoker, Smoker, Non-smoker, Smoker, Non-smoker, Smoker, Non-smoker), # 吸烟状态treatment c(DrugA, DrugB, DrugA, DrugA, DrugB, DrugA, DrugB, DrugA, DrugB, DrugA) # 治疗类型
)# 将分类变量转化为因子变量
data$sex - factor(data$sex, levels c(Male, Female))
data$smoking_status - factor(data$smoking_status, levels c(Smoker, Non-smoker))
data$treatment - factor(data$treatment, levels c(DrugA, DrugB))# 拟合Cox回归模型
cox_model - coxph(Surv(time, status) ~ age sex smoking_status treatment, data data)# 打印Cox模型结果
summary(cox_model)# 创建新的数据集进行预测
new_data - data.frame(age c(60, 65, 70),sex c(Male, Female, Male),smoking_status c(Smoker, Non-smoker, Smoker),treatment c(DrugA, DrugB, DrugA)
)# 将新的数据集的分类变量转换为因子
new_data$sex - factor(new_data$sex, levels c(Male, Female))
new_data$smoking_status - factor(new_data$smoking_status, levels c(Smoker, Non-smoker))
new_data$treatment - factor(new_data$treatment, levels c(DrugA, DrugB))# 使用predict函数进行生存概率和风险预测
predicted_survival - predict(cox_model, newdata new_data, type survival)
predicted_hazard - predict(cox_model, newdata new_data, type risk)# 打印预测结果
cat(预测的生存概率\n)
print(predicted_survival)cat(\n预测的风险比\n)
print(predicted_hazard)总结
本文详细介绍了在R语言中使用predict函数对Cox比例风险模型进行新数据预测的具体步骤。核心观点包括导入必要的包、准备新数据集、使用predict函数的不同参数type survival 和 type risk来进行生存概率和风险比的预测以及如何输出和查看这些预测结果。通过这些步骤用户可以有效地利用已有的Cox模型对新数据进行生存分析和风险评估。 cox 代码如下 # 加载所需的库
library(rms)
library(timeROC)# 假设我们的随访时间变量是 time, 结局状态变量是 status并且我们有两个预测变量 predictor1 和 predictor2如果是分类变量需要设置为factor, 并加上文字标签连续性变量不用管例如
train_data$predictor1-factor(train_data$predictor1,levels c(0,1),labels c(No,Yes))
train_data$predictor2-factor(train_data$predictor2,levels c(1,2,3),labels c(Stage I,Stage II,Stage III))# 设置模型公式
formula - Surv(time,status) ~ predictor1 predictor2# 首先我们需要为我们的数据设置一个数据分布对象
# 这会帮助rms包更好地理解我们的数据结构
options(datadistNULL)
ddist - datadist(train_data)
options(datadist ddist)# 现在我们可以在训练数据上拟合Cox回归模型
model - rms::cph(formula, data train_data, surv T,x TRUE, y TRUE)# 在训练集上生成预测值
train_predvalue - predict(model, newdata train_data)# 在训练集上生成ROC对象roc_train - timeROC::timeROC(Ttrain_data$time,deltatrain_data$status,markertrain_predvalue,cause1,weightingmarginal,timesc(365.25*1,365.25*3,365.25*5),iidTRUE)# 求auc和可信区间
roc_train$AUC
confint(roc_train)$CI_AUC# 绘制曲线plot(roc_train,time365.25*1,lty1,lwd2,xlab1-Specificities,ylabSensitivities,col red,title)plot(roc_train,time365.25*3,lty1,lwd2,xlab1-Specificities,ylabSensitivities,col red,title)plot(roc_train,time365.25*5,lty1,lwd2,xlab1-Specificities,ylabSensitivities,col red,title)# 在内部验证集上生成预测值
validation_predvalue - predict(model, newdata validation_data)# 在训练集上生成ROC对象roc_validation - timeROC::timeROC(Tvalidation_data$time,deltavalidation_data$status,markervalidation_predvalue,cause1,weightingmarginal,timesc(365.25*1,365.25*3,365.25*5),iidTRUE)# 求auc和可信区间
roc_validation$AUC
confint(roc_validation)$CI_AUC# 绘制曲线plot(roc_validation,time365.25*1,lty1,lwd2,xlab1-Specificities,ylabSensitivities,col red,title)plot(roc_validation,time365.25*3,lty1,lwd2,xlab1-Specificities,ylabSensitivities,col red,title)plot(roc_validation,time365.25*5,lty1,lwd2,xlab1-Specificities,ylabSensitivities,col red,title)# 在外部验证集上生成预测值
external_predvalue - predict(model, newdata external_data)# 在训练集上生成ROC对象roc_external - timeROC::timeROC(Texternal_data$time,deltaexternal_data$status,markerexternal_predvalue,cause1,weightingmarginal,timesc(365.25*1,365.25*3,365.25*5),iidTRUE)# 求auc和可信区间
roc_external$AUC
confint(roc_external)$CI_AUC# 绘制曲线plot(roc_external,time365.25*1,lty1,lwd2,xlab1-Specificities,ylabSensitivities,col red,title)plot(roc_external,time365.25*3,lty1,lwd2,xlab1-Specificities,ylabSensitivities,col red,title)plot(roc_external,time365.25*5,lty1,lwd2,xlab1-Specificities,ylabSensitivities,col red,title)
