实证方法教程 / survival

生存分析 Cox/KM

因变量不是连续正态时,不再硬套 OLS

这节课解决什么当因变量是二元、多分类、计数、审查、截断或选择性样本时使用。
先准备哪些变量因变量 / 核心解释变量
会看到哪张表stcox_results.csv
论文里怎么克制解释正文优先给可解释的边际效应或预测变化,而不是只贴 latent-index 系数。

生存分析 Cox/KM是什么?

生存分析回答的是一个事件多久以后发生,以及解释变量如何改变事件发生的即时风险。在企业退出、贷款违约、患者复发、员工离职这类问题里,很多样本到观察结束时还没有发生事件,普通 OLS 或 logit 会丢掉这部分时间信息。

先用一句话理解

把生存分析想成观察一盏灯什么时候熄灭。研究结束时有些灯还亮着,不能说它永远不熄灭,只能说在观察期内还没熄灭;这就是删失。Cox 模型关心的是某个因素会不会让灯更快熄灭。

什么时候用

判断项教科书式判断
适合用在结果变量是事件发生时间,并且存在右删失。
先不要用在只知道事件是否发生,不知道等待时间或观察窗口。
最关键的前提事件定义、起点、终点和删失规则必须清楚。
读表顺序先看事件数和删失比例,再看 hazard ratio 和比例风险诊断。
论文表述边界Cox 系数解释为风险率变化,不是平均时间增加多少天。

把它和相近方法分清楚

容易混淆的对象怎么区分初学者记法
Logit只看是否发生事件。丢失发生早晚信息。
OLS duration把持续时间当连续变量。难处理删失。
Survival/Cox同时利用事件时间和删失信息。解释即时风险。

核心直觉和模型公式

Cox 比例风险模型

Cox 模型把个体 i 在时间 t 的风险率写成:

\[h_i(t\mid X_i)=h_0(t)\exp(X_i\beta)\]

h0(t) 是共同的基准风险,exp(beta) 是解释变量对应的 hazard ratio。

公式里的符号怎么读

符号含义在本页怎么理解
h_i(t)风险率已经存活到 t 的个体在这一刻发生事件的即时概率强度。
h0(t)基准风险所有个体共享、随时间变化的基础风险。
X_i解释变量影响事件风险的协变量。
βlog hazard 系数X 对风险率对数的影响。
exp(β)hazard ratio大于 1 表示风险更高,事件更快发生。

专业使用口径

专业生存分析要先把事件过程讲清楚,再解释风险率。

口径专业写法
时间起点说明从什么时候开始计时。
事件定义说明什么状态算事件发生。
删失规则说明哪些样本只是观察期结束时还没发生事件。
比例风险检查解释变量效应是否可近似视为随时间成比例。

一步一步做:从问题到结果的五步

步骤这一页具体做什么做到什么程度才算读懂
1. 定义风险集确定谁从什么时候开始被观察。起点不一致会改变持续时间。
2. 标记事件和删失区分 event=1 与 censored=1。删失不是没有事件。
3. 画 KM 曲线先看不同组的生存概率路径。曲线能直观看出时间差异。
4. 估计 Cox用协变量解释风险率差异。系数要转成 hazard ratio 读。
5. 做诊断检查比例风险和极端事件时间。前提不稳时要降级表述。

结果怎么读:先读口径,再读数字

本页案例读表时,先记住这个口径:Logit 系数 = 0.0177;高创新企业概率模型中的 DFI 系数。

读表顺序本页怎么读不要这样读
先看事件数真正发生事件的样本有多少。事件太少时估计不稳。
再看删失比例有多少样本只是未观察到事件。删失很高会扩大不确定性。
然后看 hazard ratio是否大于 1 或小于 1。它是风险倍率,不是概率差。
最后看诊断比例风险是否被明显违反。违反时 Cox 主解释要谨慎。

初学者最容易错在哪里

误读为什么错
把删失当作没有事件错。删失只是观察期内没有看到事件。
把 hazard ratio 写成概率变化错。它是即时风险倍率。
不说明时间起点错。持续时间没有共同起点就不可比。
只报 p 值不报事件数不够。事件数决定模型信息量。

先看这个案例的结论

  • Logit 系数 = 0.0177;高创新企业概率模型中的 DFI 系数。
  • Poisson 系数 = -0.0006;专利计数模型中的 DFI 系数。
  • 基准 OLS 系数 = 0.0032;与线性模型方向对照。
  • 这些数字来自页面里的结果表;写论文时先解释数值含义,再讨论理论含义。

变量要求和案例口径

字段口径
数据CSMAR 风格 A 股企业创新面板
原始样本196 家上市公司,2015-2020 年,约 1200 个公司-年观测;各方法有效样本以本页输出表 N 为准
因变量patent_count;回归页通常使用 ln(1 + patent_count)
核心解释变量dfi_index,数字普惠金融指数;部分案例输出展示的是标准化后的 dfi_index
控制变量roa、lev、size、growth、cashflow、tobinq、top1、dual、board、indep、soe、age
输出文件stcox_results.csv
角色要求因变量、核心解释变量
依赖包无额外 Stata 社区包要求

实际代码

下面是本页案例里的最小 Stata 代码。它的作用是帮助你看清变量怎么进入模型、结果文件怎么生成,而不是要求你在网页里手动运行。

import delimited "$DATA_PATH", clear varnames(1) encoding(UTF-8)
gen ln_patent1 = ln(1 + patent_count)
egen firm_id = group(stkcd)
xtset firm_id year

global y ln_patent1
global count_y patent_count
global x dfi_index
global controls roa lev size growth cashflow tobinq top1 dual board indep soe age
gen post = year >= 2018
bysort firm_id: egen pre_dfi = mean(cond(year < 2018, dfi_index, .))
quietly summarize pre_dfi, detail
gen treat = pre_dfi >= r(p50)
gen did = treat * post
gen high_patent = patent_count > 2
gen running_dfi = dfi_index - 260
gen rdd_treat = running_dfi >= 0

stset age, failure(high_patent)
stcox $x roa lev size growth cashflow, vce(cluster firm_id)
export delimited using "$JOB_DIR/stcox_results.csv", replace

实际输出表

这张表是本方法页配套案例的输出结果,用来把前面的公式、变量口径和代码对应到实际数字。

指标数值解释
样本1200 obs / 196 firms / 2015-2020来自共用案例 CSV
因变量ln(1 + patent_count)企业创新产出
核心解释变量dfi_index数字普惠金融指数
输出文件stcox_results.csvempirical-wizard 对应方法产物
Logit 系数0.0177高创新企业概率模型中的 DFI 系数
Poisson 系数-0.0006专利计数模型中的 DFI 系数
基准 OLS 系数0.0032与线性模型方向对照

案例图

这是一张由同一份案例数据生成的页面内诊断图。

生存分析 Cox/KM 的共用案例输出图。
生存分析 Cox/KM 的共用案例输出图。

论文里怎么写

本文在共用企业面板样本上报告生存分析 Cox/KM,核心输出见 stcox_results.csv。结果解释时同时关注样本口径、变量构造、系数方向、标准误和适用前提,避免只凭单个 p 值完成方法选择。

检查清单

  • 先定义事件是什么、起始时间是什么、删失如何发生。
  • Cox 模型要检查比例风险假设;HR 不是普通回归系数。
  • KM 曲线用于描述生存差异,不能替代控制协变量后的 Cox 估计。

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