15.16: 모수 생존 분석: Weibull 및 지수 방법

Parametric Survival Analysis: Weibull and Exponential Methods
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Parametric Survival Analysis: Weibull and Exponential Methods
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01:14 min
January 09, 2025

Overview

파라메트릭 생존 분석은 이벤트가 발생할 때까지의 시간에 대한 특정 확률 분포를 가정하여 생존 데이터를 모델링합니다. Weibull 분포와 지수 분포는 다양성과 비교적 간단한 적용으로 인해 이러한 맥락에서 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 방법입니다.

Weibull 분포

Weibull 분포는 모수 생존 분석에 사용되는 유연한 모형입니다. 형상 매개변수( (β))에 따라 증가하거나 감소하는 위험률을 모두 처리할 수 있습니다. (β)가 1>하면 시간이 지남에 따라 위험률이 증가하므로 시간이 지남에 따라 위험이 증가하는 노화와 같은 프로세스를 모델링하는 데 적합합니다. (β)이 1< 경우 시간이 지남에 따라 위험이 감소하며, 이는 초기 테스트 후 고장 위험이 감소하는 기계 안정성과 같은 시나리오를 나타냅니다. Weibull 모형은 다양한 위험률 패턴을 수용할 수 있기 때문에 의료 연구, 엔지니어링 및 신뢰성 연구에 특히 유용합니다.

지수 분포

지수 모형은 더 간단한 모수 생존 모형이며 기본적으로 형상 모수((β))가 1로 고정된 Weibull 분포의 특별한 경우입니다. 지수 모델은 시간이 지남에 따라 일정한 위험률을 가정하며, 이는 시간이 얼마나 지났는지에 관계없이 이벤트가 발생할 확률이 균일하다는 것을 의미합니다. 이 모형은 Weibull 모형보다 유연성이 떨어지지만 특정 기계 시스템 또는 장치의 고장 시간을 모델링하는 것과 같이 지속적인 위험이 합리적인 가정인 상황에서 유용합니다.

실제로, Weibull 모형과 지수 모형 중에서 선택하는 것은 기본 위험 함수의 특성에 따라 다릅니다. 시간이 지남에 따라 위험률이 변하는 경우 Weibull 분포가 더 정확한 적합치를 제공합니다. 그러나 지속적인 위험이 있는 더 간단한 시나리오의 경우 지수 모델을 사용하면 해석과 계산이 쉬워집니다.

두 모델 모두 생존 시간을 이해하는 데 중요한 역할을 하며 의료, 신뢰성 엔지니어링 및 기타 다양한 분야에서 의사 결정을 안내하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Transcript

Weibull 및 지수 모형은 생존 분석에 자주 사용됩니다.

2-모수 Weibull 분포에는 다음과 같은 생존 곡선이 있습니다.

여기서 β는 위험 함수를 결정합니다. beta가 1보다 크면 위험률이 시간이 지남에 따라 증가하고 시간이 지남에 따라 위험이 증가한다는 것을 나타냅니다.

베타가 1보다 작으면 시간이 지남에 따라 위험률이 감소하는 것을 나타내며 위험이 감소하고 있음을 나타냅니다.

beta가 1이면 위험률이 일정함을 나타냅니다. 이렇게 하면 Weibull 모형이 지수 모형으로 변경되며, 이는 다음과 같이 표현됩니다.

인간 집단에서 일정한 위험률은 장기간에 걸쳐 가능성이 적습니다. 그러나 5년에서 10년과 같은 짧은 기간 동안 일정하다고 가정할 수 있습니다.

로그 척도에서 S(t)의 추정치 플롯이 직선인 경우 생존 분석을 위해 지수 모형을 사용하는 것이 더 적합합니다. 이는 log S(t) = ₋λt가 직선이 되고 여기서 ₋λ가 기울기가 되기 때문입니다.

Key Terms and definitions​

Learning Objectives

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