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第90课 · 环境与公共健康

流行病学如何研究人群中的疾病

理解人群健康状况,不能只看病例数,还需要明确对应的人群规模、统计时间,并采用可靠的比较方法。本课用假设数据计算患病率、发病风险和关联指标,说明研究设计、偏倚、混杂与因果判断如何影响结论。

学完这堂课,你能做什么

  • 区分患病率、发病风险、人时发病密度与关联指标。
  • 根据取样与比较方式识别主要研究设计及误差。
  • 解释统计不确定性、群体因果证据和个体归因的差别。
本课内容先定义研究对象、结局与分母患病率、发病风险与发病密度回答不同问题比较组决定研究能回答什么同时表达相对差异与绝对差异关联可能受选择、测量与混杂影响统计不确定性与因果证据需要分别判断把研究转为行动,同时继续检验中英术语资料来源

先定义研究对象、结局与分母

流行病学研究健康事件在人群中的分布、影响这些分布的因素,并把证据用于预防和控制。它不只研究传染病,也研究伤害、慢性疾病、功能与服务结果。临床常问“这个人为什么不舒服”,流行病学还会问“哪些人在什么条件下更容易出现这一结果”。两种问题可以互相补充,但个人诊断与群体比较需要的资料和推断层次不同。 CDC textbook: Definition of epidemiology

任何比较都要先说明谁可能进入研究、什么算一个病例、统计哪个时期。病例定义可能结合症状、检测、地点和时间,目的是让不同调查者按同样规则计数;它不一定等于临床诊断的全部标准。某区病例多,可能只是人口多或检测更充分。只有把人数放回相应分母,并检查时间、地点和人群构成,才能判断是否存在需要解释的分布差异。 CDC textbook: Descriptive epidemiology CDC textbook: Steps of an outbreak investigation

患病率、发病风险与发病密度回答不同问题

患病率描述某时点或时期中已有疾病者占人群的比例,包括较早发病仍存在的病例。发病风险则关注起初尚未发生目标结局、且可能发生该结局的人,在规定时间内有多少出现新病例。假设一千名居民中已有一百人患病,时点患病率是百分之十;另外九百人在完整一年随访中新发四十五例,则这一队列的一年发病风险是百分之五。两个百分数的分子、分母和时间意义不同。 CDC textbook: Measures of morbidity

随访长短不同时,还可把每个人实际处于观察且可能发病的时间相加,得到人时;新病例除以人时称为发病密度,例如每千人年多少例。它描述发生速度,不能不经假设直接当成每个人未来一年的概率。患病率还受到病程和生存影响:治疗让患者活得更久,即使新发病例没有增加,现有患病人数也可能上升。因此评估预防与服务需要时,应先选择能回答问题的指标。 CDC textbook: Measures of morbidity

假设两年完整队列:各指标不可互换

指标计算与单位解释
暴露组风险20/200=10%,两年该组两年内新发病例比例
未暴露组风险10/200=5%,两年同一时期比较组新发比例
风险比10%/5%=2,无单位暴露组风险为比较组两倍
风险差10%-5%=5个百分点两年每百人多五例
发病密度需另有实际人时资料不能只凭上列人数精确计算

比较组决定研究能回答什么

横断面研究在一个时期测量暴露与健康状态,适合描述现有负担,但常难确定先后。队列研究按暴露或其他起点组织人群,比较后续结局;既可向前随访,也可利用已经存在的记录重建过程。病例对照研究从病例与合适对照出发,比较过去暴露,常用于罕见结局。关键不在“有没有问过去”,而在研究怎样选择人,以及对照是否代表产生病例的来源人群。 CDC textbook: Analytic epidemiology

随机试验由研究者分配干预,可减少干预组与对照组原有差异的系统影响,但仍需考虑失访、执行情况与结局测量。不能为了研究而随机让人吸烟或暴露于已知危险,因此许多公共健康问题依靠观察研究、多种设计的相互检验与机制证据。不存在一种设计在所有问题上都最好;应看它是否提供可信比较、是否遵守伦理,以及结果是否适用于目标人群与实际服务条件。 CDC textbook: Analytic epidemiology

同时表达相对差异与绝对差异

假设一项队列研究随访两年,暴露组二百人中二十人发病,未暴露组二百人中十人发病,且起初均未患病、随访完整。两组风险分别为百分之十与百分之五,风险比是二,风险差是五个百分点。风险比告诉我们相对于比较组增加多少,风险差告诉我们在这个时期每一百人多出现多少例;只说“翻倍”不能判断疾病究竟常见还是罕见。 CDC textbook: Measures of association

比值比比较的是几率而不是概率。概率为十分之一时,几率是发生一份对应不发生九份,即一比九。病例对照研究通常可以估计比值比,但不能把研究者选入的病例占比直接当成人群风险。在一些采样条件下,罕见结局的比值比可近似风险比;结局常见时,两者可能相差明显。读论文应保留指标原名、比较组和时间,不能把所有“增加倍数”都译成同一种个人风险。 CDC textbook: Measures of association

关联可能受选择、测量与混杂影响

选择偏倚发生在进入或留在研究的过程扭曲了目标比较时,例如患病且暴露较高者更容易失访。信息偏倚涉及暴露或结局记录的系统误差,例如病例比对照更仔细回忆过去饮食。样本更大通常能减少随机波动,却不会自动修好这些问题;把同一种错误记录收集得更多,可能只是让有偏结果看起来更精确。研究应说明招募、失访、测量方法,以及可能错误的方向。 CDC: Analyzing and interpreting data

混杂则是另一个因素的影响与目标暴露混在一起。假设一种职业的劳动者平均年龄较大,而年龄也影响疾病风险,职业与疾病的粗关联可能部分来自年龄构成。可在相近年龄层比较,或在明确假设下进行统计调整。但“调整了很多变量”不等于得到因果真相:遗漏重要因素、变量测量有误或错误调整因果过程中的环节,都可能改变解释。该调什么应由研究问题和因果结构指导,而不是让软件自动决定。 CDC: Analyzing and interpreting data

统计不确定性与因果证据需要分别判断

置信区间表示在一定统计模型和假设下估计的不确定性,区间较宽通常提示精度较低。百分之九十五置信水平描述的是重复使用该方法时的长期覆盖性质,不是说研究结果有百分之九十五概率无偏,也不是某个人有百分之九十五概率落在这个区间。统计显著性不直接给出效应大小或公共健康价值;样本很大时,微小差异也可能显著,样本小时,重要差异也可能未达到统计显著水平。 CDC: Confidence intervals

因果判断还需看暴露是否先于结局、替代解释是否可信、不同研究是否一致,以及机制和干预证据是否相互支持。许多疾病由多个条件共同形成,某个因素可以参与致病,却既不是人人患病的保证,也不是所有病例必需的原因。因此即使群体证据支持减少某项暴露能够预防疾病,也不能仅凭一个人的患病事实,断定此人的疾病一定由该暴露造成。群体预防的因果问题与个体归因不是同一个问题。 CDC textbook: Concepts of disease occurrence

把研究转为行动,同时继续检验

暴发调查通常结合病例定义、主动寻找病例、时间与地点分布、比较研究、实验室和环境证据。若已经有足够信息提示某一来源正在持续危害人群,适当控制措施可以与调查并行,不必等每一个机制环节完全确定。实施后仍应监测新病例和措施负担;病例下降也要结合自然流行过程、检测变化与其他措施判断,不能只因先采取行动、后看到下降就认定全部效果。 CDC textbook: Steps of an outbreak investigation

阅读任何健康统计,都可以按顺序问:研究谁、测什么、与谁比较、误差可能在哪里、结论能推广到哪里。还要避免把地区平均关系直接当成居民个人关系;某地暴露平均值高与疾病较多,并未说明具体患病者实际接触了多少。地图和分组资料能提出值得检验的问题,但个人判断需要相关个人资料。可靠的流行病学让行动有更好根据,也把仍不知道的部分明确留在结论里。 CDC textbook: Definition of epidemiology CDC textbook: Descriptive epidemiology

运用本课知识

假设两年队列随访完整,暴露组二百人发病二十人,未暴露组二百人发病十人。计算两组风险、风险比和风险差。若暴露组年龄明显较大,应补做什么?为何不能据此说暴露组某一病例必由该暴露导致?

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两组两年风险为百分之十与百分之五;风险比为二;风险差为五个百分点,即每一百人在两年内多五例。应检查年龄分层及其他合理混杂因素,明确适当调整的假设,并核对选择和测量误差。观察关联尚不等于因果;即使进一步证据支持群体因果效应,也未观察到这个人在没有暴露时的结局,不能给出该病例必然归因。

中英术语

患病率 · prevalence
特定时点或时期内已有目标疾病者在人群中的比例。
发病风险 · incidence risk
规定时期内起初处于风险人群者发生新结局的比例。
人时 · person-time
各人实际被观察且处于目标结局风险中的时间总和。
风险比 · risk ratio
暴露组风险除以比较组风险。
混杂 · confounding
其他因素使目标暴露与结局关联的因果解释受到扭曲。
选择偏倚 · selection bias
研究进入或留存过程造成目标比较的系统扭曲。
置信区间 · confidence interval
在指定统计假设下反映估计不确定性的区间。

资料来源与延伸阅读

课程原有资料核对记录:2026年9月9日。本轮中英文逐句语言审读:2026年9月14日。AI编辑与语言复核不等同于真人医学审核;来源机构未参与或认可本课程。

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Namib-Naukluft Sand Dunes (2011).jpg · Yathin S Krishnappa · CC BY-SA 3.0
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