LEVEL 4 · 推論與檢定 · CH 20 · high-yield ★☆☆

存活分析 — 比較存活時間用 log-rank

這章讀完,你會:看到「追蹤到事件、有人失聯或尚未發生事件」就知道這是存活分析(survival analysis)的語境。 國考低頻但破題很直:比較兩組存活時間,優先想 log-rank test。

先想 30 秒再往下讀

兩種治療各追蹤 5 年,有人復發、有人死亡、有人追蹤結束時仍未復發。你要比較兩組「撐到事件前多久」,該用卡方比較最後有沒有事件,還是用能處理時間與設限的檢定?

概念一

存活分析問的是「多久才發生」

存活分析(survival analysis)研究事件發生前的時間,例如死亡、復發、退訂或失效。它不只問事件有沒有發生,也把時間長短放進分析。

設限(censoring)是這章的核心字:追蹤結束時還沒發生事件、或中途失聯的人,不代表永遠不會發生,只代表我們只知道他至少撐到那個時間點。

換個角度看:期末表格只會說「有幾人復發」,但存活分析會多問「第幾個月復發」。一個人在第 2 個月復發,和第 58 個月復發,不能被壓成同一種資料。

概念二

累積存活率是各段條件存活率相乘

Kaplan-Meier(KM)曲線用 product-limit 的想法估存活率:每個事件時間點都更新一次,累積存活率等於各時段條件存活率的乘積

PRODUCT-LIMIT
累積存活率 = S1 × S2 × S3 × ...
例:0.90 × 0.80 × 0.75 = 0.54

KM 曲線是階梯狀:發生事件時往下一階,設限個案常用 + 標記,但不當作該時間點發生事件。

實際做題時,把每一段想成關卡:通過第一關的人,才有機會進第二關;所以總存活率不是把百分比相加,而是一路乘下去。

概念三

比較兩組存活時間:log-rank test

log-rank test 用來比較兩組存活曲線是否不同。它不是單純比較最後比例,也不是在比較平均值;它利用整段追蹤過程中各事件時間點的觀察與期望事件數。

風險比(hazard ratio, HR)可以理解為兩組瞬時風險之比:HR = 1 表示無差,HR < 1 常表示分子組事件風險較低。國考只需概念帶過,真正關鍵仍是比較兩組存活時間 → log-rank

考場上最省力的判斷是:題目只要說兩組病人追蹤到死亡或復發,問存活時間是否不同,你就先把 log-rank 放到桌上,不要急著選卡方。

統計史 · Kaplan-Meier 1958

Kaplan 與 Meier 在 1958 年把壽命表傳統推進成可處理設限資料的 product-limit estimator,後來成為醫學論文裡最常見的存活曲線之一。跟你考試的關係是:KM 負責畫曲線與估存活率,log-rank 負責比較兩條曲線

別再搞混

KM vs log-rank — 一眼分辨

看這個Kaplan-Meierlog-rank test卡方比例比較
主要用途畫存活曲線、估某時間點存活率比較兩組存活時間比較類別比例
是否用到時間用到事件時間與設限用到整段追蹤的事件時間通常只看期末分類
設限處理保留到已知最後時間點納入風險集合計算容易把設限資訊丟掉
題幹訊號「存活曲線」「累積存活率」「兩組存活時間是否不同」「兩組比例是否不同」
國考投資低頻概念低頻但破題明確不要拿來硬解存活時間題

破題關鍵字

看到「比較兩組存活時間」→ 想 log-rank test;看到「追蹤到事件、有失聯、尚未發生」→ 想 censoring;看到「累積存活率」→ 想 各段條件存活率相乘;看到「KM/HR 具名」→ 記得 EXAM-BANK 標示幾乎不考具名細節。

動手實驗

把設限資料放回曲線裡

切換顯示設限標記,觀察每次事件發生時 KM 曲線才往下跳;設限的人不是事件,但仍貢獻他被追蹤到的時間。

你剛剛看到了什麼

你看到曲線不是平滑線,而是一階一階往下掉;+ 標記代表資料到那裡為止。這正是存活分析和單純期末比例比較不同的地方:它保留了時間資訊,也不把設限者當成沒事或有事

案例檔案 · 癌症治療比較

兩種癌症治療追蹤時,若只看 5 年末「是否死亡」,會把第 1 年死亡、第 5 年前才死亡、以及追蹤 3 年後失聯的人壓成粗糙分類。log-rank 比較整段存活經驗,KM 曲線則讓設限資料留在圖上。一句教訓:存活題不要把設限資料當成普通二分表處理。

大家都搞錯

最常見錯法是把「存活時間」題當成「兩組比例」題。EXAM-BANK 對存活分析的重點很窄:比較兩組存活時間選 log-rank,累積存活率用乘積,KM/HR 具名幾乎不考。

考古題實戰

國考考過長這樣

難度 1/3 · 選檢定 · EXAM-BANK SURVIVAL 題群

題庫彙整指出:「比較兩組存活時間」對應 log-rank。

逐句解碼:關鍵字不是「兩組」而已,而是存活時間。只要題目在比較追蹤到事件前多久,答案方向就是 log-rank test,不是一般卡方比例比較。

難度 2/3 · 累積存活率 · EXAM-BANK SURVIVAL 題群

題庫彙整指出:存活分析考「累積存活率=各段乘積」。

逐句解碼:若各段條件存活率依序是 0.90、0.80、0.75,累積存活率是 0.90×0.80×0.75 = 0.54。看到「累積」不要相加。

難度 3/3 · 低頻陷阱 · EXAM-BANK SURVIVAL 題群

題庫彙整指出:Kaplan-Meier/hazard ratio 具名為 0 題,存活題核心仍是 log-rank 與乘積。

逐句解碼:這不是叫你完全不懂 KM,而是考場投資要準。KM 幫你畫階梯與處理設限;一問兩組存活時間是否不同,選檢定就回到 log-rank

你來當審稿人

某癌症研究追蹤兩組病人 5 年,有 20% 中途失聯。作者把失聯者都算成 5 年內未死亡,然後用卡方檢定比較期末死亡比例,結論說兩組存活時間沒有差異。

我挑好毛病了,看解答

坑一:失聯者是設限資料,不等於 5 年內一定未死亡。坑二:題目要比較的是存活時間,不只是期末死亡比例;應考慮 KM 曲線與 log-rank test。

還記得嗎 · CH 19

CH19 說相關與迴歸會保留連續資訊;CH20 也是同一精神:不要把時間硬壓成有無事件。10 秒小題:如果只知道 5 年末是否死亡,會少掉哪個關鍵資訊?

看答案

會少掉事件發生時間與設限時間;這正是存活分析要保留的資訊。

這章只記一句話:追蹤到事件且有人設限,用 KM 看曲線;比較兩組存活時間,用 log-rank。
章末測驗

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