京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
一般在建立好Cox模型之后,需要对模型进行诊断。诊断内容包括模型的前提条件,诸如Cox模型的PH假定(比例风险假定),共线性假定等。本篇我们通过合实际例子讲解Cox模型诊断过程,实现软件R语言。
1.1 COX模型的诊断内容
Cox模型的诊断一般包括三方面的内容:
比例风险假定;
模型影响点(异常值)识别;
比例风险的对数值与协变量之间的非线性关系识别;
对上述三方面的诊断,常见的方法为残差法。
Schoenfeld残差用于检验比例风险假定;
Deviance残差用于影响点(异常值)识别;
Martingale残差用于非线性检验;
1.2 R中用于评估Cox模型的包
我们将会用到以下两个包:
survival #用于cox模型建立
survminer #用于cox模型诊断结果的可视化
安装包
install.packages(c("survival","survminer"))
加载包
library("survival")
library("survminer")
1.3 建立Cox模型
我们利用survial包中自带的肺癌数据“data(lung)”建立cox模型。
library("survival")
res.cox <- coxph(Surv(time, status) ~ age + sex +wt.loss, data =lung)#模型中有三个变量;
res.cox#显示模型结果
Call:
coxph(formula = Surv(time, status) ~ age + sex + wt.loss,data = lung)
coefexp(coef) se(coef) z p
age 0.02009 1.02029 0.00966 2.08 0.0377
sex -0.52103 0.59391 0.17435 -2.99 0.0028
wt.loss 0.00076 1.00076 0.00619 0.12 0.9024
Likelihood ratio test=14.7 on 3 df, p=0.00212
n= 214, number of events= 152
(14 observationsdeleted due to missingness)
1.4 模型诊断——PH假定
PH假定可通过假设检验和残差图检验。正常情况下,Schoenfeld残差应该与时间无关,如果残差与时间有相关趋势,则违反PH假设的证据。残差图上,横轴代表时间,如果残差均匀的分布则,表示残差与时间相互独立。
R语言survival包中的函数cox.zph()可以实现这一个检验过程。
test.ph <- cox.zph(res.cox)
test.ph
rhochisq p
age -0.0483 0.3780.538
sex 0.1265 2.3490.125
wt.loss 0.0126 0.0240.877
GLOBAL NA 2.8460.416
从上面的结果可以看出,三个变量的P值都大于0.05,说明每个变量均满足PH检验,而模型的整体检验P值0.416,模型整体满足PH检验。
在R语言 survminer中ggcoxzph( )函数可以画出Schoenfeld残差图。
ggcoxzph(test.ph)
上图中实线是拟合的样条平滑曲线,虚线表示拟合曲线上下2个单位的标准差。如果曲线偏离2个单位的标准差则表示不满足比例风险假定。从上图中可见,各协变量满足PH风险假设。
另一种检查比例风险假定的图形方法是绘制log(-log(S(t)))与t或log(t)是非平行,这个方法只能用于协变量是分类变量的情形。
如果违反比例风险假设可以通过以下方式解决:
模型中添加协变量与时间的交互相应;
分层分析;
至于如何实现,我们后期再做介绍。
我们可以通过绘制Deviance残差图或者dfbeta值实现上述诊断。在R语言survminer中ggcoxdiagnostics()函数可以画出Deviance残差图。
ggcoxdiagnostics(res.cox,type = "deviance",
linear.predictions = FALSE,ggtheme = theme_bw())
![]()
残差值均匀的分布在0上下,表明满足上述假定。
ggcoxdiagnostics(res.cox,type = "dfbeta",
linear.predictions = FALSE,ggtheme = theme_bw())
![]()
影响点的可能来源于数据录入错误,样本中的极值点、协变量不均衡,数据不足等。对本例,上图显示,将dfbeta值大小与回归系数比较表明,即使某些dfbeta值非常大,但它们不足以对模型系数的估计值产生影响。
1.6 模型诊断——非线性诊断
一般情况下,我们假设协变量与-log(s(t))之间是线性关系。通过绘制Martingale残差图可以实现模型协变量的非线性诊断。非线性诊断一般是针对模型中的连续型变量。
在R语言survminer中ggcoxfunctional()函数可以画出Martingale残差图。
ggcoxfunctional(Surv(time, status) ~ age + log(age) + sqrt(age),data = lung)
![]()
图中显示年龄局部有非线性趋势,但整体表现出线性趋势。
推荐学习书籍
《CDA一级教材》适合CDA一级考生备考,也适合业务及数据分析岗位的从业者提升自我。完整电子版已上线CDA网校,累计已有10万+在读~

免费加入阅读:https://edu.cda.cn/goods/show/3151?targetId=5147&preview=0
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在问卷调查与社会科学数据分析中,卡方检验是最常用、最基础的非参数检验方法,广泛应用于市场调研、用户分析、行为统计、满意度 ...
2026-06-03【核心关键词】贷款、报表、课程、专业、建模、缺失值、营销、互联网、银行、办公自动化、数据分析、数据预处理、特征工程、贷 ...
2026-06-03 很多数据分析师画过趋势图、做过业绩预测,但当被问到“这个月销售额增长20%,到底是长期趋势自然增长,还是促销活动的短期 ...
2026-06-03逻辑回归是数据分析、机器学习、统计建模中应用最广泛的二分类预测模型,常用于风险判断、行为预测、归因分析等场景。在SPSS、Py ...
2026-06-02数字经济时代,市场竞争日趋同质化,用户消费需求愈发个性化、多元化,传统依托经验、粗放式、广撒网的营销模式弊端日益凸显。长 ...
2026-06-02 很多数据分析师做过按月份的销售额趋势图,画过按天的流量折线图,但当被问到“时间序列和普通数据有什么本质区别”“季节性 ...
2026-06-02在市场竞争日趋饱和、用户需求不断细分的当下,企业创业创新、产品迭代与市场拓展不再依赖经验决策,而是需要系统化、工具化的商 ...
2026-06-01【核心关键词】调度、岗位、数据库、企业、报表、培训、程序、数据分析、数据加工、业务部门、企业数据、调度工具、业务指标、 ...
2026-06-01 很多数据分析师能熟练地计算指标、搭建标签体系,但当被问到“画像到底在解决什么问题”“画像和标签是什么关系”“画像如何 ...
2026-06-01在数据统计分析、数据清洗、异常值识别与数据分布研究中,箱型图是最直观、高效、专业的可视化分析工具。相较于柱状图、折线图仅 ...
2026-05-29Tkinter是Python内置的标准GUI图形界面库,具备无需额外安装、调用简单、兼容性强、轻量化高效等优势,是Python快速开发桌面小程 ...
2026-05-29 很多分析师在设计标签时思路清晰,但真到落地环节却面临“数据在手,不知如何转化为可用标签”的困境:或因加工方式选择不当 ...
2026-05-29【核心关键词】大数据、经理、专业、金融、客户、传统、建模、数据产品、互联网金融、产品经理、数据分析、金融行业、数据模型 ...
2026-05-28 很多分析师每天和数据打交道,但当被问到“标签是什么”“标签和指标有什么区别”“标签体系如何设计”时,却常常答不上来。 ...
2026-05-28随着大数据技术的快速普及,各行各业积累了海量的用户数据、交易数据、生产数据与行为数据。单纯的数据统计与报表分析只能呈现表 ...
2026-05-28在Python网络请求、接口测试、数据爬取、业务对接开发中,Requests库是最简洁、最高效的HTTP请求工具,凭借简洁的语法、完善的适 ...
2026-05-272025 年,零售与服务行业的竞争已从 “经验驱动” 全面转向 “数据驱动”。中小企业门店普遍面临数据零散、分析浅层、决策凭感觉 ...
2026-05-27 很多数据分析师每天都在写SQL,但当被问到“数据查询语言(DQL)的本质是什么”“SELECT语句中各子句的书写顺序与实际执行顺 ...
2026-05-27在统计学分析、实验研究、业务数据复盘过程中,单因素方差分析是检验自变量对因变量是否存在显著影响的核心方法。其中,两个水平 ...
2026-05-26【核心关键词】算法、客户、大数据、互联网、调优、建模、模型优化、机器学习、评分卡模型、模型开发、智能风控、业务场景、数 ...
2026-05-26