第三节　观察性研究统计设计

一、观察性研究的分类

观察性研究按观察对象的范围，可分为普查（census）和非全面调查两大类，后者以抽样调查（sample survey）和典型调查（typical survey）最为常见；按研究的目的和方法，则可分为描述性研究和分析性研究两大类。

普查：又叫全面调查，是将组成总体的所有观察单位全部加以调查，如我国的人口普查。理论上只有普查才能取得总体参数，没有抽样误差。普查一般用于了解总体某一特定时点的情况，如年中人口数、该时点患病率等。普查动用的人力、物力较大，多由国家层面组织实施。

抽样调查：是一种非全面调查，是从总体中抽取一定数量的观察单位组成样本，然后用样本推论总体，用样本指标来估计总体参数。抽样调查比普查的观察单位少，能节省人力、财力和时间，并可获得较为深入细致和准确的资料，是许多医学问题必用的调查方法，如药物疗效观察等。抽样调查还可以用于检查普查的质量。为了保证抽样调查的准确性，抽样调查的抽样、实施和分析都有严格的要求，应事先进行严密的设计。

典型调查：又叫案例调查，是在对事物全面分析的基础上，有目的地选定典型的人、典型的单位进行调查。如调查个别典型患者，研究其病理损害等情况，以利于对疾病做深入的了解。典型调查可与普查结合，分别从深度和广度说明问题。由于典型调查没有遵循随机抽样的原则，不能用于估计总体参数。

由于研究者更关心研究目的，且描述性研究和分析性研究的方法同样适用于抽样调查，故本章重点概述描述性研究和分析性研究。

（一）描述性研究

描述性研究（descriptive study）是对研究对象外部表现特征的观察性研究，在研究对象中收集与研究目的有关的信息资料，并根据观察的时间、地区和对象特征描述观察结果，阐明生命或疾病的自然现象，揭示自然规律。描述性研究是医学研究的起步阶段，特别是当我们研究新问题时，必须从描述性研究开始。

1.研究类型　常见的描述性研究类型有现况研究和生态学研究。

（1）现况研究（cross sectional study）　是在特定人群中研究某健康问题现在状况的一种方法，又称为横断面研究，例如对某种疾病现在的症状、体征、流行状况、危害程度等的研究。

（2）生态学研究（ecological study）　是以群体为观察和分析单位进行的描述性研究，群体可以是国家、城市、学校等，也可以是具有某种特征的人群，例如观察城市空气污染程度对居民健康的影响，观察不同烟草消耗量人群之间肺癌死亡率的差异等。

2.研究目的与作用

（1）描述疾病特征　认识疾病特征是疾病防治工作的基础，然而在自然状态下疾病的一些特征存在短期波动或长期变异的特点，例如疾病的临床表现、危害程度、人群的易感性、分布状态、影响因素等在不同时期会出现差异，因此需要人们不断地进行观察研究，及时发现疾病的各种变化，方能正确指导疾病的防治工作。

（2）探索病因线索　在现况研究中，可以通过比较某些因素的存在与否或存在的程度，疾病或健康问题发生的频率，来反映这些因素与疾病之间的关系。通常情况下，如果疾病或健康问题发生的频率，随某个因素的存在状态变化而变化，则认为该因素与疾病或健康问题有关，否则就认为无关。但这种关系是在一个特定的短时间内发现的，“因”与“果”同时观察到，不能证明先因后果的关系，因此只能作为形成病因假说的线索。

（3）确定高危人群　高危人群是指特别容易受到某种疾病威胁的人群，通常是具有发生某种疾病危险因素的人群。确定高危人群有利于疾病的预防控制，是早发现、早诊断、早治疗的关键步骤。例如高血压是脑卒中的危险因素，现况研究可以发现人群中的高血压患者，从而确定为疾病脑卒中的高危人群。

（二）分析性研究

分析性研究（analytical study）是在描述性研究的基础上，继续收集有关研究事件（例如吸烟与肺癌）之间存在联系的证据，通过分析确定事件之间的关系。分析性研究是对描述性研究中形成的假说进行检验，是描述性研究的深入和发展。

1.研究类型　分析性研究包括队列研究（cohort study）和病例对照研究（case control study）。

（1）队列研究　队列是指同时期出生或具有共同经历的特定人群。队列研究是根据研究人群中某因素的暴露程度进行分组，然后追踪观察各组的结局（疾病或其他健康问题），通过比较各组结局频率的差异，判断研究因素与结局之间的关系。队列研究是从因素开始，追踪结局，需要经过一个随访期，因此是一种前瞻性的研究，故又称为前瞻性研究（prospective study）或随访研究（follow-up study）。

（2）病例对照研究　病例对照研究是在目标人群中选择已经发生所研究事件（疾病等）的个体作为病例，选择没有发生该事件（患该病）的个体作为对照，通过收集和比较他们过去各种可能的危险因素的暴露史，判断研究因素与研究事件间是否存在统计学差异及联系的程度。病例对照研究是从疾病开始，追溯原因，是一种回顾性研究方法，故又称为回顾性研究（retrospective study）。病例对照研究方法由于具有可行性好、成本低、出结果快、特别适用于罕见疾病的研究等优点，而被广泛采用，是目前病因学研究及因果关系推论中使用较多的一种方法。但病例对照研究结果缺乏“因”“果”的时序关系，因此不能作出肯定的结论，只是表明有可能是因果的关系。

2.研究目的与作用

（1）检验因果关系假设　队列研究和病例对照研究的主要用途是检验事物之间因果关系的假设是否成立。由于队列研究的设计及实施具有一定难度，所以通常是先进行病例对照研究，如果支持假设，再进行队列研究。

（2）研究疾病的自然史　因为队列研究是从人群角度观察疾病发生、发展的全过程，包括人群开始暴露危险因素直至出现结局，使我们比较全面地认识疾病的自然史，为疾病防治策略与措施的制订奠定了科学的基础。

（3）新药监测　许多药物的不良反应需要经过较长时间的观察方能表现出来，队列研究可以弥补新药研发过程中时间短、样本小的缺陷。