解決方案
醫療追蹤在結構上並不完整:有些病患存活超過研究觀察期,有些搬遷他處,有些退出研究。他們的存活時間屬於「設限」(censored)——僅知到某一時點為止。1950年代的分析者不是將這些資料丟棄(這會使存活率偏低,並對從未觀察到的人妄下定論),就是沿用承自人口學的精算生命表,而後者將時間切成粗略的固定區間。
Edward Kaplan與Paul Meier於1958年在《Journal of the American Statistical Association》發表乘積極限估計法。任一時點的存活率,是各條件存活機率的連乘積,而每個條件機率皆由當時仍處於風險中的對象估計而得。不需分箱、不需假設分布、不需丟棄資料:這是一個完全無母數的解答,將部分觀察視為資訊而非雜訊。
該論文成為統計學界被引用最多的著作之一——Crossref記錄超過76,000次引用——而它所定義的曲線,幾乎印在自此之後每一項腫瘤學與心臟病學試驗中,成為「他們活了多久」的共同語法。後續如1972年Cox比例風險模型等工具,都建立在Kaplan與Meier所奠定的框架之上。
達成了什麼
將仍處於風險者之中的條件存活率連乘起來
為何有效
丟棄設限病患會使存活率偏低,並假裝從未觀察到的人提供了事實。
精算生命表依賴任意的分箱寬度;乘積極限估計則順隨資料,無需分箱。
每個乘數恰好使用追蹤涵蓋該時點的病患,因此每一筆觀察都回饋到估計中。
由於不需對存活曲線的形狀作任何假設,該曲線得以在不同試驗與治療之間相互比較。
可應用之處
只在你仍能觀察到對象時計入他們:設限並非該丟棄的缺失資料,而是該加以利用的部分資訊——不斷縮小的風險集合正是箇中關鍵。
後續影響
Kaplan–Meier圖如今是醫學上存活分析的標準呈現方式,每位臨床醫師都受過教導,監管機構也要求提供。Cox模型將其延伸至共變量,對數秩檢定比較兩條此類曲線,統合分析則從已發表的曲線重建合併存活率。他們唯一合著的這篇論文,比該領域幾乎所有其他已發表的著作都更為長壽。
追溯依據
參考來源
- Understanding survival analysis: Kaplan-Meier estimate International Journal of Ayurveda Research (via PubMed) · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Understanding survival analysis: actuarial life tables and the Kaplan-Meier plot British Journal of Hospital Medicine (via PubMed) · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Nonparametric Estimation from Incomplete Observations (JASA 53:457) Taylor & Francis via DOI (Crossref-verified) · doi.org