Bukti hubungan antara tingkat bahaya, kepadatan probabilitas, fungsi bertahan hidup


11

Saya membaca sedikit tentang analisis survival dan sebagian besar buku pelajaran menyatakan itu

h(t)=limΔt→0P(t<T≤t+Δt|T≥t)Δt=f(t)1−F(t)(1)

di mana h(t) adalah tingkat bahaya,

f(t)=limΔt→0P(t<T≤t+Δt)Δt(2) fungsi kerapatan,

F(t)=Pr(T<t)(3) dan

S(t)=Pr(T>t)=1−F(t)(4)

Mereka juga menyatakan itu

S(t)=e−∫0th(s)ds(5)

Sebagian besar buku teks (setidaknya yang saya miliki) tidak memberikan bukti untuk (1) atau (5). Saya pikir saya berhasil melewati (1) sebagai berikut

h(t)=limΔt→0P(t<T≤t+Δt|T≥t)Δt= limΔt→0P(T≥t|t<T≤t+Δt)P(t<T≤t+Δt)P(T≥t)Δt yang karena (2) dan (4) menjadi limΔt→0P(T≥t|t<T≤t+Δt)f(t)S(t)Δt tetapi P(T≥t|t<T≤t+Δt)=1 karena itu h(t)=f(t)1−F(t)

Bagaimana seseorang membuktikan (5)?


5
Sudahkah Anda mencatat bahwa adalah turunan dari ? - log S ( t )h(t)−log⁡S(t)
— Stéphane Laurent

Ya saya juga tidak mengerti ...
— nostock

Dalam bukti Anda tentang (1), Anda harus pertama-tama berpendapat bahwa probabilitas ke-2 dalam pembilang adalah 1, dan kemudian menerapkan (2) dan (4).
— ocram

Mengapa urutan itu penting?
— nostock

1
Jika Anda tetap memesan, Anda harus berargumen bahwa batas sebagai (daripada proba itu sendiri) sama dengan . Ngomong-ngomong, ini detailnya ...1Δt→01
— ocram

Jawaban:


15

Turunan dari adalah Oleh karena itu, seperti yang disebutkan oleh @ StéphaneLaurent, kita memiliki mana kesetaraan terakhir mengikuti dari (1).d S ( t )S-dlog(S(t))

dS(t)dt=d(1−F(t))dt=−dF(t)dt=−f(t)
−dlog⁡(S(t))dt=−dS(t)dtS(t)=f(t)S(t)=h(t)

Mengambil integral kedua sisi dari hubungan sebelumnya, kita memperoleh sehingga S ( t ) = exp { - ∫ t 0 h ( s )

−log⁡(S(t))=∫0th(s)ds
S(t)=exp⁡{−∫0th(s)ds}

Ini persamaan Anda (5). Bagian integral dalam eksponensial adalah bahaya terintegrasi, juga disebut bahaya kumulatif [sehingga ].S ( t ) = exp ( - H ( t ) )H(t)S(t)=exp⁡(−H(t))


Bisakah Anda menjadi sedikit lebih eksplisit di
−dlog⁡(S(t))dt=−dS(t)dtS(t)
— nostock

1
Ini adalah aturan rantai. Kami memiliki sehinggadlog⁡(x)dx=1x
dlog⁡(f(x))dx=df(x)dxx
— ocram

Haruskah x di sisi kanan persamaan terakhir adalah f (x) ?, yaitu untuk membedakan y = log S (t). Biarkan u = S (t) karena itu . Selain itu, kami memiliki dan jadi . Berdasarkan aturan rantai, jadi
dudt=dS(t)/dt=S′(t)
y=logS(t)=log(u)
dydu=1u=1S(t)
dydt=dydududt=1S(t)S′(t)=S′(t)S(t)
— user1420372

@ user1420372: Ya, Anda benar. Seharusnya f (x).
— ocram

3

h(t)=f(t)S(t) 
=f(t)1−F(t)
=f(t)1−∫0tf(s)ds

Integrasikan kedua sisi: Bedakan kedua sisi:

∫0th(s)ds=∫0tf(s)1−∫0tf(s)dsds
=−ln⁡[1−∫0tf(s)ds]0t+c
1−∫0tf(s)ds=exp⁡[−∫0th(s)ds]
−f(t)=−h(t)exp⁡[−∫0th(s)ds]
f(t)=h(t)exp⁡[−∫0th(s)ds]

Karena

h(t)=f(t)S(t)

S(t)=f(t)h(t)

Ganti dengan , Oleh karena itu, f(t)h(t)exp⁡[−∫0th(s)ds]

S(t)=h(t)exp⁡[−∫0th(s)ds]h(t)
S(t)=exp⁡[−∫0th(s)ds]

3

Kami membuktikan persamaan berikut: bukti:

S(t)=exp⁡{−∫0th(u)du}

Kami pertama-tama membuktikan bukti :

f(t)=−dS(t)dt

f(t)=dF(t)dt=dP(T<t)dt=d(1−S(t))dt=−dS(t)dt ◼
Dan kita tahu Pengganti menjadi kita dapatkan lalu lanjutkan bukti utama kami. Dengan mengintegrasikan kedua sisi persamaan di atas, kita memiliki Kemudian kita mendapatkan hasil
h(t)=f(t)S(t)
f(t)h(t)
h(t)=−dS(t)dtS(t)
S ( t ) = exp { - ∫ t 0 h ( u ) d u } ◼
∫0th(u)du=∫0t−dS(t)dtS(t)dt=∫0t−S(t)−1dS(t)=−[log⁡S(t)−log⁡S(0)]=−log⁡S(t)
S(t)=exp⁡{−∫0th(u)du} ◼
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.