用途:面向生物医学数据的统计建模与回归分析,拟合回归模型、生存模型和混合效应模型,生成包含比值比(OR)、风险比(HR)、置信区间和p值的可发表统计摘要。
主要能力:线性回归(OLS,含诊断检验);logistic回归(二分类、有序、多分类,输出OR);生存分析(Cox比例风险与Kaplan-Meier曲线);混合效应模型(LMM/GLMM,用于层次或重复测量数据);ANOVA(单因素/双因素,以及组学数据的逐特征ANOVA);模型诊断(假设检查、拟合统计量、残差分析);统计检验(t检验、卡方、Mann-Whitney、Kruskal-Wallis等)。
使用方式:基于Python,依赖statsmodels、lifelines、scipy、pandas等。工作流分阶段:先做数据验证(识别变量类型、检查缺失值,并优先确认结局变量),再按结局类型选模型拟合,然后做模型诊断,最后解释结果。快速开始含二分类logistic回归与Cox比例风险示例;logistic回归用smf.logit('disease ~ exposure + age + sex', data=df).fit(disp=0)拟合,OR用np.exp(model.params),Cox用lifelines的CoxPHFitter。模型选择决策树按结局类型划分:连续用线性回归或混合效应模型,二分类用logistic回归,有序用有序logistic,多分类用多项logistic,生存时间用Cox比例风险或Kaplan-Meier。
适用场景:询问某暴露与结局的OR、治疗的风险比、对Y做多元线性回归、严重程度的有序logistic回归、某时点Kaplan-Meier估计、调整混杂后的OR下降百分比、含随机截距的混合效应模型、交互项、组间ANOVA的F统计量,以及基因/miRNA表达是否随细胞类型差异等。
限制:不用于机器学习预测(分类准确率、AUC,应改用scikit-learn);不用于深度学习或神经网络(用PyTorch或TensorFlow);不用于因果推断(DAG、反事实,用DoWhy或CausalML);数据未检查缺失值、共线性或分离时不应直接使用,需先运行Phase 0。选用statsmodels做推断(p值、CI、OR),预测任务用scikit-learn。基因表达数据默认用逐特征ANOVA,聚合ANOVA的F值约大200倍且通常不正确。