Túlélés-analízis

A valószínűségszámítás elméletében és a statisztika területén a túlélés-analízis az a részterület, mely biológiai organizmusok és műszaki rendszerek élettartamával foglalkozik.

A túlélés analízist a mérnöki tudományokban megbízhatósági elméletnek vagy megbízhatósági analízisnek, megbízhatósági modellezésnek hívják.

A közgazdaságban és a szociológiában időtartam/futamidő analízisnek is hívják.

A túlélés analízis egy esemény bekövetkezésének időpontját vizsgálja. Ez az esemény gyakran valamilyen állapot vagy folyamat végét vagy valaminek a meghibásodását jelenti. Általában egy – és nem több – esemény bekövetkezése az analízis tárgya.

Az úgynevezett számolási folyamat elméletben több koncepció is ismert, mely rugalmasságot ad az analízisnek azzal, hogy lehetővé tesz több egyidejű vagy sorrendi esemény vizsgálatát. Ilyen modellben a szignifikáns esemény nem vet véget az életútnak, vagy a vizsgált tárgynak; például ilyen eset, amikor egy ember többször is börtönbe kerül, vagy egy visszaeső alkoholista, vagy aki többször is elválik és újra házasodik.

A túlélés analízis, és ehhez kapcsolódó számolási folyamat elmélet nem csak emberekkel kapcsolatos eseményekre vonatkozik, hanem elektronikus, mechanikus rendszerekre, készülékekre is.

Például a túlélés analízis megpróbál választ adni a következőkre is: a népesség mekkora része ér meg egy kort; az e kor fölött levők milyen arányban halnak meg vagy betegednek meg egy adott időn belül, milyen mértékben okoznak halált vagy meghibásodást többszörös okok. Hogyan befolyásolják partikuláris körülmények a túlélést, úgy embereknél, mint műszaki eszközöknél.

Ahhoz, hogy az ilyen kérdésekre válaszolni lehessen, az élettartam fogalmának (vagy általánosan: az esemény bekövetkezésének) pontos definíciójára van szükség.

Biológiai vizsgálatoknál pl. a halál kellőképpen egyértelmű végállapot, mechanikai vizsgálatoknál azonban sokféle hiba fordulhat elő: a hiba lehet olyan, hogy csak egy bizonyos mértékig befolyásolja az eszköz működést és attól az még nem válik teljesen működésképtelenné vagy használhatatlanná; de lehet olyan is, amitől az eszköz már használhatatlan.

Biológiai rendszereknél is lehet többféle “meghibásodás”, például egy szívroham, melyből szerencsés esetben teljesen fel lehet épülni, de nem szerencsés esetben végzetes lehet.

Az itt tárgyalt elmélet jól definiált eseményeket feltételez. Ha az események nem ilyenek, akkor más elméletek alkalmazandók. A feltételezett események egyszer fordulnak elő. Amikor egyes események többször is előfordulhatnak, azt a rendszermegbízhatósági vizsgálatok során lehet értékelni.

Ez a szócikk elsődlegesen a biológiai túlélés elemzésével foglalkozik, de ez csak az egyszerűbb tárgyalás miatt van. A mechanikai hibásodásra érvényes ekvivalens formulákat megkaphatjuk, ha behelyettesítjük a hibákat a halál helyére.

A túlélés függvény

A túlélés függvényt S-sel jelöljük:

ahol t időtartam, T egy valószínűségi változó, mely a halálig eltelt időt jelöli, Pr pedig a valószínűség. Ez azt jelenti, hogy a túlélés függvény annak a valószínűségét mutatja, hogy a halál t koron túl következik be.

A túlélés függvényt nevezik a túlélő függvényének vagy a túlélhetőség függvényének is, mechanikai túlélési problémák tárgyalásánál ez a megbízhatósági függvény. Ez utóbbi esetben a megbízhatósági függvény jele: R(t).

Rendszerint feltételezzük, hogy S(0) = 1, de egyébként lehet 1-nél kisebb is, pl. ha előfordulhat azonnali halál vagy meghibásodás.

A túlélés függvény monoton csökkenő, azaz: S(u) ≤ S(t) ha u > t. Ez a tulajdonság az S(t) = 1 – F(t) definícióból következik, mivel az eloszlásfüggvény monoton növekvő. Ez azt jelenti, hogy a túlélés idősebb évekre csak akkor lehetséges, ha a korábbi – fiatal – éveket túléltük.

A túlélés függvény t növekedtével zéróhoz konvergál, azaz: S(t) → 0 as t → ∞.

Például a túlélés analízist alkalmazhatjuk a szén izotópokra is. Az instabil izotópok előbb vagy utóbb elbomlanak, de a stabil izotópok határozatlan ideig tartanak.

Időtartam eloszlás és esemény sűrűség

A kapcsolódó mennyiségek a túlélés függvényében határozhatók meg. Az időtartam eloszlás függvény, konvencionálisan F, a túlélés függvény komplementereként határozható meg:

és az F deriváltja, mely az időtartam eloszlás valószínűségsűrűsége (f):

Az f függvényt néha esemény sűrűségnek is hívják, ez a haláleset vagy a hiba esetek időegységre eső rátája. A túlélés függvényt gyakran eloszlás- és sűrűség függvényben kifejezve adják meg.

Hasonlóképpen, a túlélési esemény függvény meghatározható:

Hazárd függvény és a kumulatív hazárd függvény

A hazárd függvény, konvencionálisan , t időben az események aránya, feltéve ha túlélés t-ig, vagy tovább tart (azaz, Tt),

A “halálozási erő” szinonimája a hazárd függvénynek, mely fogalmat különösen a demográfiában és a biztosítási matematikai tudományban használják, és .-vel jelölik.

A hazárd ráta/arány egy másik használatos szinonima. A hazárd függvény nem lehet negatív ( λ(t) ≥ 0), és az integrálja a tartományban végtelen kell hogy legyen, máskülönben semmi korlátozás sincs, azaz lehet csökkenő, növekvő, monoton vagy szakaszos. Egy példa a fürdőkádgörbe hazárd függvény, mely nagy, kis t értékeknél, csökken egy bizonyos minimumig, majd újra nő. Ez modellezheti néhány mechanikus rendszer tulajdonságát a meghibásodás folyamatát tekintve az egész életúton át. A hazárd függvényt a kumulatív hazárd függvény kifejezéseivel is lehet megjeleníteni (ez konvencionálisan ).

ebből:

vagy differenciálással:

A „kumulatív hazárd függvény” származtatható:

mely a hazárdok ‘akkumulációja’ a teljes időn keresztül

A definíciójából látható, hogy az határok nélkül nő, ahogy t tart a végtelenhez (feltéve, hogy S(t) pedig tart a zéróhoz). Ez azt jelenti, hogy a nem nőhet túl gyorsan, mivel, definíció szerint, a kumulatív hazárdnak divergálnia kell. Például nem bármely túlélés eloszlás hazárd függvénye, mert ennek integrálja az 1-hez konvergál.

A túlélés eloszlásból levezethető mennyiségek

Egy adott időpontban a jövőbeli élettartam, az az idő, mely a halál idejéig tart. Így ez, a jelen jelölésekkel: .

A várható jövőbeli élettartam a jövőbeli élettartam várható értéke. A halál beálltának a valószínűsége időben vagy előtte, adott túlélés idővel:

Ezért a jövőbeli élettartam valószínűség sűrűsége:

és a várható jövőbeli élettartam:

Ahol a második kifejezés az integrál átalakításából származik.

Megbízhatósági problémáknál a várható élettartamot a meghibásodásig eltelő átlagos időnek hívják és a várható jövőbeli élettartamot az átlagos megmaradó élettartamnak hívják.

Egy egyén túlélésének valószínűsége egy t ideig vagy tovább: S(t), A túlélők várható száma t időben (korban) egy kezdő n újszülött népességből: n × S(t), feltéve, hogy minden egyénnek hasonló a túlélés függvénye.

Így a túlélők várható aránya S(t).

Ha a különböző egyének túlélése független egymástól, a túlélők száma t időben egy binomiális eloszlású lesz, n és S(t) paraméterekkel, és a túlélők szórásnégyzete: S(t) × (1-S(t))/n

Az az idő (kor), amikor a túlélők egy része megmarad, a következő egyenlet megoldásából adódik: S(t) = q for t, ahol q a kérdéses kvantilis.

Tipikusan érdekes lehet a medián élettartam (élettartam középérték), q = ½-nél, vagy más kvantiliseknél, mint q = 0,90 vagy q = 0,99.

Lehet még komplexebb következtetéseket is levonni a túlélés eloszlásból. Mechanikai megbízhatósági problémáknál, a költség-orientált megfontolások sokat jelentenek, melyek a javításokkal és a cserékkel kapcsolatosak. Ez vezet a felújítási elmélethez és a öregedés és tartósság megbízhatósági elmélethez.

Cenzorálás

Az cenzorálás a hiányzó adatok problémája, mely eléggé általános a túlélés analízisben.

Ideális esetben a születés és a halál ideje ismert.

Ha csak az ismert, hogy a halál mi után következett be, akkor jobbra-cenzorálásról beszélünk. Jobbra-cenzorálás fordul elő akkor is, amikor a születési időt ismerjük, de az egyén még él, és elveszítjük a követését, amikor a vizsgálat befejeződik.

Ha az élettartam kevesebb, mint egy bizonyos időtartam, akkor az élettartam balra-cenzorált.

Előfordulhat, hogy az élettartam kisebb a határértéknél, de nem figyelték meg; ezt csonkításnak nevezik.

A csonkítás különbözik a balra-cenzorálástól, mivel egy balra-cenzorált dátumnál tudjuk, hogy az alany létezik, de egy csonkított dátum esetén, nem tudjuk. A csonkítás eléggé általános, alanyokat egyáltalán nem követik, csak ha elérnek egy bizonyos kort. Vannak csoportok, ahol az iskola előtti élettartam ismeretlen. A balra-cenzorált adatok általánosak a biztosítási területen, ahol életbiztosítással és nyugdíjjal foglalkoznak.

Általában jobbra-cenzorált adatokkal találkozunk. Balra-cenzorált adatokkal találkozhatunk, ha az egyén túlélési ideje nem teljesen ismert, a bal oldali követési hiányosságok miatt.

Például, követhetünk egy pácienst attól az időtől, amikor egy fertőzési teszt pozitív eredményt mutatott ki, de nem tudhatjuk meg a fertőzés valódi idejét.[1]

Paraméterek illesztése az adatokhoz

Jó közelítés, amikor a túlélési modelleket, rendes regressziós modellnek tekintjük, ahol a válasz-változó az idő. Azonban a valószínűség függvény számítása komplikált a cenzorálással. A túlélés modell valószínűség függvénye cenzorált adat esetén a következőképpen határozható meg.

Definíció szerint a valószínűség függvény a modell paraméterei által kapott adatok feltételes valószínűsége. Az kötelező, hogy feltételezzük,hogy a paraméterekből származó adatok függetlenek. Így a valószínűség függvény minden egyes dátum valószínűségének a szorzata. Kényelmes az adatok particionálása négy kategóriába: cenzorálatlan, balra-cenzorált, jobbra-cenzorált és szakaszosan cenzorált.

Ezeket az alábbi egyenletekben a következőképpen jelöljük: „unc.”, „l.c.”, „r.c.”, and „i.c.”

Cenzorálatlan esetben, ahol egyenlő a halál idejével:

Balra-cenzorált esetben, ahol a halál ideje kisebb mint

Jobbra-cenzorált esetben, ahol a halál ideje nagyobb mint :

Szakaszosan cenzorált esetben, ahol a halál ideje kisebb mint és nagyobb, mint ,:

Nem parametrikus megközelítés

Nelson–Aalen esztimátor alkalmazásával lehet nem parametrikus esetben megbecsülni a kumulatív hazard ráta függvényt.

Túlélés analízisnél használatos eloszlások

Irodalom

  • David Collett: Survival Data in Medical Research, Second Edition. (hely nélkül): Chapman & Hall/CRC. 2003. ISBN 978-1584883258  
  • Regina Elandt-Johnson and Norman Johnson: Survival Models and Data Analysis. (hely nélkül): New York: John Wiley & Sons.. 1999. ISBN 978-1584883258 (első kiadás: 1980)  
  • J. D. Kalbfleisch and Ross L. Prentice: The statistical analysis of failure time data. (hely nélkül): New York: John Wiley & Sons. 1980. ISBN 9780471363576  

Kapcsolódó szócikkek

Források

  1. Singh R, Mukhopadhyay K. Survival analysis in clinical trials: Basics and must know areas. Perspect Clin Res [serial online] 2011 [cited 2011 Nov 1];2:145-8. Available from: http://www.picronline.org/text.asp?2011/2/4/145/86872 Archiválva 2018. június 2-i dátummal a Wayback Machine-ben

Read other articles:

Wali Kota SubulussalamPetahanaAffan Alfian Bintangsejak 14 Mei 2019Masa jabatan5 tahunDapat dipilih kembali satu kaliDibentuk2007Pejabat pertamaAsmaudin (pj.)Merah Sakti Kombih Berikut adalah daftar Wali Kota Subulussalam dari masa ke masa. No. Wali Kota Mulai menjabat Akhir menjabat Prd. Wakil Wali Kota Ket. — Asmauddin 15 Juni 2007 15 Juni 2008 — — Penjabat — Marthin Desky 16 Juni 2008 4 Maret 2009 — — Penjabat 1 Merah Sakti Kombih 5 Maret 2009 5 Maret 2014 1 Affan Alfian B...

 

TàyWanita TàyJumlah populasi1.845.492 (2019)[1]Daerah dengan populasi signifikanVietnam utara: Provinsi Cao Bằng, Lạng Sơn, Bắc Kạn, Thái Nguyên, Quảng Ninh, Bắc Ninh, Bắc GiangBahasaVietnam • TàyAgamaSekarang,[2] Buddhisme[3] Persentase orang Tày menurut Provinsi (2009)[4]   >40%   30%-40%   20%-30%   5%-20%   1%-5%   <1% Orang Tày, juga dikenal sebagai Thổ, T'o, Tai Th...

 

2018 video gameRebel Inc.Developer(s)Ndemic CreationsPublisher(s)Ndemic CreationsDesigner(s)James VaughanProgrammer(s)Gerard MeierDaniel WestonTim LaneArtist(s)Mario HrosVander MouleRosanna VaughanComposer(s)Marius MalasarJoe HamiltonPlatform(s)iOS, Android, Windows, macOSReleaseiOSWW: 8 December 2018AndroidWW: 11 February 2019WindowsWW: 15 October 2019Mode(s)Cooperative video game  Rebel Inc. is a strategy video game developed and released by Ndemic Creations for iOS in December 2018. I...

Yeremia 42Kitab Yeremia dalam Alkitab Ibrani, MS Sassoon 1053, foto 283-315.KitabKitab YeremiaKategoriNevi'imBagian Alkitab KristenPerjanjian LamaUrutan dalamKitab Kristen24← pasal 41 pasal 43 → Yeremia 42 (disingkat Yer 42; Penomoran Septuaginta: Yeremia 49) adalah bagian dari Kitab Yeremia dalam Alkitab Ibrani dan Perjanjian Lama di Alkitab Kristen. Berisi perkataan nabi Yeremia bin Hilkia, tentang Yehuda dan Yerusalem, yang hidup pada zaman raja Yosia, Yoahas, Yoyakim, Yoyakhin...

 

Questa voce sull'argomento calciatori sloveni è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Goran Šukalo Nazionalità  Slovenia Altezza 193 cm Calcio Ruolo Centrocampista Termine carriera 3 febbraio 2017 Carriera Giovanili  Koper Squadre di club1 1998-2001 Koper38+ (4+)2002-2005 Unterhaching91 (10)2005-2006 Alemannia Aquisgrana24 (2)2006-2009 Coblenza67 (14)2009-2010...

 

American baseball player Baseball player Shooty BabittBabitt in 1984Second BasemanBorn: (1959-03-09) March 9, 1959 (age 65)Oakland, CaliforniaBatted: RightThrew: RightMLB debutApril 9, 1981, for the Oakland AthleticsLast MLB appearanceSeptember 4, 1981, for the Oakland AthleticsMLB statisticsBatting average.256Home runs0Runs batted in14 Teams Oakland Athletics (1981) Mack Neal Shooty Babitt (born March 9, 1959) is an American former second baseman who played...

The existing Bangladeshi honours system was created after Independence of Bangladesh. The highest civilian honours are the Independence Award and Ekushey Padak. They are awarded every year. The awards are civilian awards for a broad set of achievements in fields such as Education, Arts, Civil Service, or Social Service and Liberation War. Awards were also bestowed posthumously and they are not given for foreign citizens. The most recognized and respected gallantry awards are the Bir (Bengali...

 

Katak kaca zamrud Espadarana prosoblepon Status konservasiRisiko rendahIUCN54934 TaksonomiKerajaanAnimaliaFilumChordataKelasAmphibiaOrdoAnuraFamiliCentrolenidaeGenusEspadaranaSpesiesEspadarana prosoblepon (Boettger, 1892) Tata namaSinonim taksonHyla prosoblepon Boettger, 1892 Centrolene prosoblepon (Boettger, 1892) Hyla parabambae Boulenger, 1898 Hylella puncticrus Boulenger, 1896 Hyla ocellifera Boulenger, 1899 Cochranella ocellifera (Boulenger, 1899)[1]ProtonimHyla prosoblepon lbs E...

 

乔冠华 中华人民共和国外交部部长 中国人民对外友好协会顾问 任期1974年11月—1976年12月总理周恩来 → 华国锋前任姬鹏飞继任黄华 个人资料性别男出生(1913-03-28)1913年3月28日 中華民國江蘇省盐城县逝世1983年9月22日(1983歲—09—22)(70歲) 中华人民共和国北京市籍贯江蘇鹽城国籍 中华人民共和国政党 中国共产党配偶明仁(1940年病逝) 龚澎(1970年病逝) 章含�...

This article does not cite any sources. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Social Progressive Party – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (December 2009) (Learn how and when to remove this message) Party logo This article is part of a series on thePolitics of Brazil Executive President (list) Luiz Inácio Lula da Silva Vice President Geraldo Al...

 

Flag used to represent an ethnicity An ethnic flag is a flag that symbolizes a certain ethnic group. Ethnic flags are often introduced to the ethnic community through the respective cultural or political ethnic movements. They are popular among diasporas, ethnic minorities, and some ethnic majorities, especially in multiethnic countries. History Like the concept of a state's national flag itself, that of an ethnic flag is modern, first arising in the late 19th century; strictly speaking, the ...

 

Neighborhood in Cuauhtémoc, Mexico City, MexicoColonia RomaNeighborhoodReplica of Michelangelo's David in Plaza Río de Janeiro, a symbol of Colonia RomaColonia RomaLocation in central Mexico CityCoordinates: 19°25′07″N 99°09′34″W / 19.418702°N 99.159567°W / 19.418702; -99.159567Country MexicoCityMexico CityBoroughCuauhtémocPopulation (2010)[1] • Total45,205By official neighborhood • Roma Norte27,770 • ...

Disambiguazione – Se stai cercando l'omonimo ex pugile statunitense, vedi Marvin Johnson (pugile). Questa voce sull'argomento calciatori inglesi è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Marvin JohnsonNazionalità Inghilterra Altezza178 cm Peso74 kg Calcio RuoloCentrocampista Squadra Sheffield Weds CarrieraGiovanili  Solihull Moors Squadre di club1 2010-2011 Solihull Moors8 ...

 

هذه المقالة يتيمة إذ تصل إليها مقالات أخرى قليلة جدًا. فضلًا، ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالات متعلقة بها. (سبتمبر 2018) إليا باستيانوني معلومات شخصية الميلاد 18 مايو 1991 (العمر 33 سنة)سانتا مارجريتا ليجوري[1]  الطول 1.83 م (6 قدم 0 بوصة) مركز اللعب حارس مرمى الجنسية إيط�...

 

American labor leader known for UAW organizing Roy L. ReutherBornRoy L. Reuther(1909-08-29)August 29, 1909Wheeling, West Virginia, U.S.DiedJanuary 10, 1968(1968-01-10) (aged 58)NationalityAmericanOccupationLabor organizerKnown forLabor movement Roy Louis Reuther (August 29, 1909 – January 10, 1968) was an American labor organizer. He was one of the leaders of the historic Flint sit-down strike that gave birth to the United Auto Workers (UAW). Along with his brothers Walter and...

Pour les articles homonymes, voir Perkins. Cet article est une ébauche concernant une actrice américaine. Vous pouvez partager vos connaissances en l’améliorant (comment ?) selon les conventions filmographiques. Millie Perkins Millie Perkins dans Le Journal d'Anne Frank Données clés Naissance 12 mai 1938 (86 ans)Passaic, New Jersey Nationalité  Américaine Profession Actrice Films notables Le Journal d'Anne Frank modifier Millie Perkins en visite en Israël (1959) Mill...

 

Psy

South Korean rapper (born 1977) This article is about the South Korean musician. For other uses, see Psy (disambiguation). In this Korean name, the family name is Park. PsyPsy in December 2012BornPark Jae-sang (1977-12-31) December 31, 1977 (age 46)Seoul, South KoreaOccupationsSingerrappersongwriterrecord producerYears active1999–presentOrganizationP NationSpouse Yoo Hye-yeon ​(m. 2006)​Children2AwardsOkgwan Order of Cultural Merit (2012)Musical career...

 

Cet article concerne les pyramides en tant que polyèdres géométriques. Pour les autres significations, voir Pyramide (homonymie). Ensemble des pyramides Faces n {\displaystyle n} triangles,1 n-gone Arêtes 2 n {\displaystyle n} Sommets n {\displaystyle n} + 1 Groupe des isométries D2n Polyèdre dual Auto-duales Propriétés convexe En géométrie, une pyramide (du grec ancien πυραμίς / puramís) à n {\displaystyle n} côtés est un polyèdre à n {\displaystyle n} + 1 fa...

Presidente della Repubblica SlovaccaStendardo presidenziale Peter Pellegrini, attuale Presidente della Repubblica Nome originale(SK) Prezident Slovenskej republiky Stato Slovacchia Tipocapo di Stato In caricaPeter Pellegrini (ind., area HLAS-SD) da15 giugno 2024 Istituito1° ottobre 1992 daCostituzione slovacca Operativo dal1° gennaio 1993 Riforme1999 (introduzione dell'elezione diretta) Presidenza ad interimall'occorrenza: Presidente del Governo e Presidente del Consiglio nazionale (co...

 

1950 film The Atomic Monsieur PlacidoDirected byRobert HennionWritten byPaul CollineProduced byLéon Beytout René PignièresStarringRellysLiliane BertRené GéninCinematographyRaymond ClunieEdited byRaymond LouveauMusic byLouiguyRoger RogerProductioncompanySociété Nouvelle de CinématographieDistributed bySociété Nouvelle de CinématographieRelease date 5 July 1950 (1950-07-05) Running time80 minutesCountryFranceLanguageFrench The Atomic Monsieur Placido (French: L'atomiqu...