流行病学原理与思维(CDC20130313)
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流行病学原理与思维
历史-现状-普适
中国疾病预防控制中心 汪宁 wangnbj@163.com 2013-03-03
流行病学定义
Epi-demi-ology
是研究特定人群中疾病、健康 状况的分布及其决定因素，并研究 防治疾病及促进健康的策略和措施 的科学。
epidemiologia一词最早出现于1802年 Madrid西班牙疾病流行史一书中。Epidemic一 词的更早出现在希波可拉底的著作。
证实的思维方式，证伪的思维方式 (训导式教育) (启发式教育)
病因研究基本思路：
观察分布
提出假设
验证假设
导出结论
基本步骤：
疾病与可疑因素存在统计学联系 是否因偏倚所致
非
是否因混杂所致 非
是否由机遇所致
非 是否因果关系（按判断标准） 是 多病因间是否存在交互效应 调整 精确地因果关系估计
•
因果关系 有 无
1990’分枝发展迅速： 按暴露因素：环境～、营养～、职业～、… 按病种：传染病～、肿瘤～、代谢～、 … 按研究对象：临床～、老年～、妇幼～、… 按研究技术：分子～、血清～、空间～、… 按应用领域：社会～、生态～、管理～、…
流行病学概念演变
Stallybrass（1931）：流行病学是关于传染 病的科学－它们的主要原因、传播蔓延以及预 防的学科。 苏联《流行病学总论教程》（1936）：流行病 学是关于流行的科学，它研究流行发生的原因、 规律及扑灭的条件，并研究与流行作斗争的措 施。 苏德隆（1964）：流行病学是医学中的一门学 科，它研究疾病的分布、生态学及防治对策。 MacMahon（1970）：流行病学是研究人类疾病 的分布及决定疾病频率的决定因子的科学。
1900’ 德国Robert Kock因果法则（1905年诺贝尔 生理学或医学奖），孕育出传染病流行病学因果论。 1916 美国John D. Rockefeller 基金会支持公共卫 生学院从医学院独立,流行病学成为公共卫生领域基 础学科。 1931 英国Stallybrass：流行病学是关于传染病的主 要原因，传染过程及预防的学科。 1935 美国《人群疾病与流行》涵盖传染病、肿瘤、 心理疾病，证明维生素B缺乏与糙皮病（1910-20）、 氟含量与龋齿的关系（1920-30）。 1940-50’: 英国Doll & Hill 吸烟与肿瘤病例对照 研究；美国Framingham 心血管疾病队列研究。 1950’:美国 Mantel & Haenszel 分层分析法。 1950’:多中心现场流行病学实验Jonas Edward Salk 脊髓灰质炎疫苗现场试验（美国+加拿大+芬兰：实验 对照设计：100万人，安慰剂40余万人，保护率6090% ）。
流行病学核心原理与健康教育宣传
流行病学因果判断相关的概念
流行病学研究中无论采取何种研究方法，均要考虑 研究结果的真实性。但由于各种因素的影响，研 究结果和真实情况往往存在差异，有时甚至会得 出完全错误的结论。 偏倚：流行病学调查所获得的结论系统地偏离真实 性，属系统误差。 混杂：在研究某疾病与某因素的关系时，由于一个 或多个既与疾病有制约关系，又与暴露因素密切 相关的外来因素的影响，掩盖或夸大了所研究的 暴露因素与疾病的联系，这种作用称为混杂 效应测量修饰：是指某种效应测量值的大小随某个 第三变量（暴露与发病以外）的值的变化而变化 的现象。它是所研究效应的一种特性。 交互作用：当两种或两种以上的因素相互联系，相 互影响，共同影响疾病的发生，这种情况称为交 互作用。
1996 Susser 《选择流行病学的未来》：
流行病学的第四个发展时期的特征 应该是：分别从分子水平和社会整体 水平来研究疾病的发生和流行机制， 对研究信息的解释和评价必须是多层 次，多方位、多视角的综合性策略。
流行病学的地位和作用
• 重大公共卫生问题的确定 • 突发事件的应急与处理 • 疾病相关监测 • 疾病病因和危险因素研究 • 疾病的自然史研究 • 疾病防治的效果评价 • 宏观与微观并举 • 传染病和非传染病并重 • 重视人群健康和生活质量研究 • 发展应急和现场流行病学 • 重视流行病学研究中的伦理学问题 • 强化流行病学在循证实践中的作用
Lilienfeld（1980）：流行病学是研究人群 群体中疾病之表现形式（表型）及影响这些 表型的因素。 Last（1983）：流行病学研究在人群中与健 康有关状态和事件的分布及决定因素，以及 应用这些研究以维持和促进健康的问题。 李立明（1990）：流行病学是研究人群中疾 病与健康状况的分布及其影响因素，并研究 防制疾病及促进健康的策略和措施的科学。
1840’: 奥地利Semmelweiss 以比较分析 法和干预法揭示产褥热感染性本质
Байду номын сангаас
1840’: 英国 William Farr 创立生命统计系 统（国际疾病分类标准）,发展出描述疾病分布 和影响因素的研究方法，提出标化死亡率、人 年、剂量反应关系、患病率＝发病率×病程、 流行病学和公共卫生运动的领导者之一。 1854 英国John Snow 在识别伦敦宽街霍乱的传 染性本质过程中，完善了描述分布探求因素的 公共卫生研究方法。是疾病宏观分析与控制的 经典实例 1850年“伦敦流行病学协会（ London Epidemiological Society）”成立；1863年首次出现“科学的流行 病学家（Scientific epidemiologists）”称谓。 1890’ 法国Louis Pastaur 微生物学理论与 技术快速发展。
读史使人明智；逻辑修辞使人善辨；数学使人精密； 哲理使人深刻；伦理使人有修养；读诗使人灵秀。
流行病学发展史 流行病学因果观 流行病学测量与描述 流行病学分析精髓 流行病学伦理
流行病学发展史
公元前460: Hippocrates《论空气、水和空间》： 人的健康受总体环境因素的影响，包括生活习惯 或生活方式、气候、地理地形、空气、水和食物。 《旧约圣经》:瘟疫之后，上帝对摩西和亚伦的儿 子利撒神父说“对二十岁以上的以色列子民进行 普查…”（Numbers 21:1-2） 1347~51年: 欧洲黑死病2400万人死亡（30%全欧） 瘴气理论 miasma theory(18世纪) 传染理论 contagius theory（16世纪） 1670’ : 英国John Graunt 定期分析死亡率，提 出寿命表技术, 用生存概率和死亡概率来概括死 亡经历,提出设立比较组的思想,将统计学引入流 行病学领域。
1959: Paul Lazarsfeld 因果关系的 标准：严格的时序性，先因后果；两 变量之间具有实证相关性；这各相关 性不因为第三个变量的存在而存在。 1996: Joseph Maxwell 因果关系标准： 解释的可靠性或可信性；是否认真考 虑过另一种解释（竞争性假设）并找 到替代解释。前者是完全逻辑，后者 是不全逻辑。
1960年 美国第一部《流行病学》（MacMahon B and Pugh TF）专著出版，系统论述流行病学原理、 方法、应用。 1960-70’: Cornfield J. 引入多变量分析技术； Sackett DL. 引入偏倚概念。 1970-80’: Miettinen OS， Wiley等引入混杂、 交互等概念，对因果关系判定更精细；研究设计更 多样；大规模数据分析更可行。 1976： John D. Rockefeller 基金会支持以人群 为基础的临床医师科研训练,流行病学成了弥合公 共卫生与临床医学裂痕的桥梁,成为整个医学领域 基础学科。标志是临床流行病学（DME）形成与发 展。 1983年 美国出版第一部《流行病学辞典》Last JM ，标志流行病学学科得到医学和公共卫生领域 广泛认可。
演绎推理法： 是从一般的原理、原则，推出关于个别事物 的结论。根据分布特点确定是否为某种原因 清楚的结局，若是，则推论当时的可能原因 。
类比推理法： 某病因未明疾病的分布特征若与另一病因已 明疾病的分布特征相似，则二者可能有共同的 致病因子。
因果联系判断标准：
1、联系的时顺性：前因后果
2、联系的密切性：较高的联系强度
统计学联系 是 否 真阳性 假阳性(误判) 真阴性
假阴性(漏判)
因果假设推理方法：
归纳推理法（Mill准则）：
⑴、求同法：在某病高发的不同人群中找出他们 共同暴露因素。 ⑵、求异法：比较某病高发人群与低发人群在暴 露因素上的差异。 ⑶、同异并用法：既认同又辨异。 ⑷、共变法：观察不同暴露水平人群的发病频率 是否也有相应的不同，即剂量反应关系。 ⑸、剩余法：根据某病的主要分布特征列出可能 的机理，再根据这些机理应具备的其他分布特征，经 分析判断排除不可能的剩下最有可能的。
1989 Susser 《流行病学的今天：一个痛苦思索的世界》 流行病学必须在人群的疾病现象与病 毒、病原体、细胞和基因研究之间架起 一座桥梁，同时还应将社会行为、政治 结构和经济状况联系起来，只有这样才 能真正地理解并有效地预防疾病。
1990年
Loomis & wing：
流行病学家要寻找一些新理论， 不再把疾病的病因因素看成是单个的 特征，而应将其视为一个复杂的系统， 这样才能为综合干预实践打下基础。 社会科学理论将为流行病学提供值得 借鉴的研究方法和研究模式，如从社 会支持、工作需求、物流调控、资源 配臵，报酬激励等方面来预测疾病的 发生发展。
流行病学特征
群体的特征 对比的特征 概率论和数理统计学的特征 社会医学的特征 预防为主的特征 发展的特征
现代定义及其认识
1. 三个层次：疾病、伤残、健康 2. 三个阶段：揭示现象、找出原因、提供措施 3. 三个范畴：描述、分析、实验 4. 三种方法：观察法、实验法、数理法 5. 三大要素：原理、方法、应用
Histories make men wise, poets witty, the mathematics subtle, natural philosophy deep, moral grave, logic and rhetoric able to contend。 Francis Bacon,1597
3、联系的共变性：一定的剂量反应关系 4、联系的合理性：符合生物医学基础理论 5、联系的可逆转性：有去因试验结果支持 6、联系的一致性：因果分布呈一致性
7、联系的特异性：因果仅表现特定的联系方式
8、研究设计效能：不同研究方法的可靠性有差异 9、判定证据的综合分析：符合的标准愈多愈好
形象的、具体的 直观的与切身的
挑战和展望
流行病学因果观 -Ⅰ
决定性因果关系： 所有病人中都有该病因，在健康人 中不存在；该病原能被分离培养；该纯 培养物接种至易感动物，能产生同样病 症。 1900：Henle & Koch
流行病学因果观 -Ⅱ
概率性因果关系
从群体观点来看，若某因素在人群中 增加或减少，能够导致某病在该人群中的 发生也增加或减少，则可认为此因素是该 病的病因（这种宏观认识在疾病防制上有 很重要的实际意义）。
1980’: META-分析应运而生。1989年一项研究 震惊整个医学界：在产科使用的226种方法中， 20% 疗效大于副作用、30% 有害或疗效可疑、 50% 缺乏随机试验证据。 1992: 循证医学诞生，所有医学干预都应基于 严格的研究证据之上。其理论核心是流行病学。 1990’ 对暴露测量的关注超过结果测量。
1680’ : 英国William Petty 提出“政治 算数”的概念，通过政治的、经济的、社会的 及健康方面的联合调查来告知大众应该如何进 行选择，采取什么样的行动。 1747年: 英国James Lind 以实验流行病学 方法说明饮食缺陷与坏血病有关（1920年被认 可）。 1800-10’: 法国Louis 将统计学、逻辑学 引入医学领域，证明放血疗法的危害性。法国 公共卫生学家提出社会和经济因素的病因学理 论，最早对职业性疾病研究。
历史-现状-普适
中国疾病预防控制中心 汪宁 wangnbj@163.com 2013-03-03
流行病学定义
Epi-demi-ology
是研究特定人群中疾病、健康 状况的分布及其决定因素，并研究 防治疾病及促进健康的策略和措施 的科学。
epidemiologia一词最早出现于1802年 Madrid西班牙疾病流行史一书中。Epidemic一 词的更早出现在希波可拉底的著作。
证实的思维方式，证伪的思维方式 (训导式教育) (启发式教育)
病因研究基本思路：
观察分布
提出假设
验证假设
导出结论
基本步骤：
疾病与可疑因素存在统计学联系 是否因偏倚所致
非
是否因混杂所致 非
是否由机遇所致
非 是否因果关系（按判断标准） 是 多病因间是否存在交互效应 调整 精确地因果关系估计
•
因果关系 有 无
1990’分枝发展迅速： 按暴露因素：环境～、营养～、职业～、… 按病种：传染病～、肿瘤～、代谢～、 … 按研究对象：临床～、老年～、妇幼～、… 按研究技术：分子～、血清～、空间～、… 按应用领域：社会～、生态～、管理～、…
流行病学概念演变
Stallybrass（1931）：流行病学是关于传染 病的科学－它们的主要原因、传播蔓延以及预 防的学科。 苏联《流行病学总论教程》（1936）：流行病 学是关于流行的科学，它研究流行发生的原因、 规律及扑灭的条件，并研究与流行作斗争的措 施。 苏德隆（1964）：流行病学是医学中的一门学 科，它研究疾病的分布、生态学及防治对策。 MacMahon（1970）：流行病学是研究人类疾病 的分布及决定疾病频率的决定因子的科学。
1900’ 德国Robert Kock因果法则（1905年诺贝尔 生理学或医学奖），孕育出传染病流行病学因果论。 1916 美国John D. Rockefeller 基金会支持公共卫 生学院从医学院独立,流行病学成为公共卫生领域基 础学科。 1931 英国Stallybrass：流行病学是关于传染病的主 要原因，传染过程及预防的学科。 1935 美国《人群疾病与流行》涵盖传染病、肿瘤、 心理疾病，证明维生素B缺乏与糙皮病（1910-20）、 氟含量与龋齿的关系（1920-30）。 1940-50’: 英国Doll & Hill 吸烟与肿瘤病例对照 研究；美国Framingham 心血管疾病队列研究。 1950’:美国 Mantel & Haenszel 分层分析法。 1950’:多中心现场流行病学实验Jonas Edward Salk 脊髓灰质炎疫苗现场试验（美国+加拿大+芬兰：实验 对照设计：100万人，安慰剂40余万人，保护率6090% ）。
流行病学核心原理与健康教育宣传
流行病学因果判断相关的概念
流行病学研究中无论采取何种研究方法，均要考虑 研究结果的真实性。但由于各种因素的影响，研 究结果和真实情况往往存在差异，有时甚至会得 出完全错误的结论。 偏倚：流行病学调查所获得的结论系统地偏离真实 性，属系统误差。 混杂：在研究某疾病与某因素的关系时，由于一个 或多个既与疾病有制约关系，又与暴露因素密切 相关的外来因素的影响，掩盖或夸大了所研究的 暴露因素与疾病的联系，这种作用称为混杂 效应测量修饰：是指某种效应测量值的大小随某个 第三变量（暴露与发病以外）的值的变化而变化 的现象。它是所研究效应的一种特性。 交互作用：当两种或两种以上的因素相互联系，相 互影响，共同影响疾病的发生，这种情况称为交 互作用。
1996 Susser 《选择流行病学的未来》：
流行病学的第四个发展时期的特征 应该是：分别从分子水平和社会整体 水平来研究疾病的发生和流行机制， 对研究信息的解释和评价必须是多层 次，多方位、多视角的综合性策略。
流行病学的地位和作用
• 重大公共卫生问题的确定 • 突发事件的应急与处理 • 疾病相关监测 • 疾病病因和危险因素研究 • 疾病的自然史研究 • 疾病防治的效果评价 • 宏观与微观并举 • 传染病和非传染病并重 • 重视人群健康和生活质量研究 • 发展应急和现场流行病学 • 重视流行病学研究中的伦理学问题 • 强化流行病学在循证实践中的作用
Lilienfeld（1980）：流行病学是研究人群 群体中疾病之表现形式（表型）及影响这些 表型的因素。 Last（1983）：流行病学研究在人群中与健 康有关状态和事件的分布及决定因素，以及 应用这些研究以维持和促进健康的问题。 李立明（1990）：流行病学是研究人群中疾 病与健康状况的分布及其影响因素，并研究 防制疾病及促进健康的策略和措施的科学。
1840’: 奥地利Semmelweiss 以比较分析 法和干预法揭示产褥热感染性本质
Байду номын сангаас
1840’: 英国 William Farr 创立生命统计系 统（国际疾病分类标准）,发展出描述疾病分布 和影响因素的研究方法，提出标化死亡率、人 年、剂量反应关系、患病率＝发病率×病程、 流行病学和公共卫生运动的领导者之一。 1854 英国John Snow 在识别伦敦宽街霍乱的传 染性本质过程中，完善了描述分布探求因素的 公共卫生研究方法。是疾病宏观分析与控制的 经典实例 1850年“伦敦流行病学协会（ London Epidemiological Society）”成立；1863年首次出现“科学的流行 病学家（Scientific epidemiologists）”称谓。 1890’ 法国Louis Pastaur 微生物学理论与 技术快速发展。
读史使人明智；逻辑修辞使人善辨；数学使人精密； 哲理使人深刻；伦理使人有修养；读诗使人灵秀。
流行病学发展史 流行病学因果观 流行病学测量与描述 流行病学分析精髓 流行病学伦理
流行病学发展史
公元前460: Hippocrates《论空气、水和空间》： 人的健康受总体环境因素的影响，包括生活习惯 或生活方式、气候、地理地形、空气、水和食物。 《旧约圣经》:瘟疫之后，上帝对摩西和亚伦的儿 子利撒神父说“对二十岁以上的以色列子民进行 普查…”（Numbers 21:1-2） 1347~51年: 欧洲黑死病2400万人死亡（30%全欧） 瘴气理论 miasma theory(18世纪) 传染理论 contagius theory（16世纪） 1670’ : 英国John Graunt 定期分析死亡率，提 出寿命表技术, 用生存概率和死亡概率来概括死 亡经历,提出设立比较组的思想,将统计学引入流 行病学领域。
1959: Paul Lazarsfeld 因果关系的 标准：严格的时序性，先因后果；两 变量之间具有实证相关性；这各相关 性不因为第三个变量的存在而存在。 1996: Joseph Maxwell 因果关系标准： 解释的可靠性或可信性；是否认真考 虑过另一种解释（竞争性假设）并找 到替代解释。前者是完全逻辑，后者 是不全逻辑。
1960年 美国第一部《流行病学》（MacMahon B and Pugh TF）专著出版，系统论述流行病学原理、 方法、应用。 1960-70’: Cornfield J. 引入多变量分析技术； Sackett DL. 引入偏倚概念。 1970-80’: Miettinen OS， Wiley等引入混杂、 交互等概念，对因果关系判定更精细；研究设计更 多样；大规模数据分析更可行。 1976： John D. Rockefeller 基金会支持以人群 为基础的临床医师科研训练,流行病学成了弥合公 共卫生与临床医学裂痕的桥梁,成为整个医学领域 基础学科。标志是临床流行病学（DME）形成与发 展。 1983年 美国出版第一部《流行病学辞典》Last JM ，标志流行病学学科得到医学和公共卫生领域 广泛认可。
演绎推理法： 是从一般的原理、原则，推出关于个别事物 的结论。根据分布特点确定是否为某种原因 清楚的结局，若是，则推论当时的可能原因 。
类比推理法： 某病因未明疾病的分布特征若与另一病因已 明疾病的分布特征相似，则二者可能有共同的 致病因子。
因果联系判断标准：
1、联系的时顺性：前因后果
2、联系的密切性：较高的联系强度
统计学联系 是 否 真阳性 假阳性(误判) 真阴性
假阴性(漏判)
因果假设推理方法：
归纳推理法（Mill准则）：
⑴、求同法：在某病高发的不同人群中找出他们 共同暴露因素。 ⑵、求异法：比较某病高发人群与低发人群在暴 露因素上的差异。 ⑶、同异并用法：既认同又辨异。 ⑷、共变法：观察不同暴露水平人群的发病频率 是否也有相应的不同，即剂量反应关系。 ⑸、剩余法：根据某病的主要分布特征列出可能 的机理，再根据这些机理应具备的其他分布特征，经 分析判断排除不可能的剩下最有可能的。
1989 Susser 《流行病学的今天：一个痛苦思索的世界》 流行病学必须在人群的疾病现象与病 毒、病原体、细胞和基因研究之间架起 一座桥梁，同时还应将社会行为、政治 结构和经济状况联系起来，只有这样才 能真正地理解并有效地预防疾病。
1990年
Loomis & wing：
流行病学家要寻找一些新理论， 不再把疾病的病因因素看成是单个的 特征，而应将其视为一个复杂的系统， 这样才能为综合干预实践打下基础。 社会科学理论将为流行病学提供值得 借鉴的研究方法和研究模式，如从社 会支持、工作需求、物流调控、资源 配臵，报酬激励等方面来预测疾病的 发生发展。
流行病学特征
群体的特征 对比的特征 概率论和数理统计学的特征 社会医学的特征 预防为主的特征 发展的特征
现代定义及其认识
1. 三个层次：疾病、伤残、健康 2. 三个阶段：揭示现象、找出原因、提供措施 3. 三个范畴：描述、分析、实验 4. 三种方法：观察法、实验法、数理法 5. 三大要素：原理、方法、应用
Histories make men wise, poets witty, the mathematics subtle, natural philosophy deep, moral grave, logic and rhetoric able to contend。 Francis Bacon,1597
3、联系的共变性：一定的剂量反应关系 4、联系的合理性：符合生物医学基础理论 5、联系的可逆转性：有去因试验结果支持 6、联系的一致性：因果分布呈一致性
7、联系的特异性：因果仅表现特定的联系方式
8、研究设计效能：不同研究方法的可靠性有差异 9、判定证据的综合分析：符合的标准愈多愈好
形象的、具体的 直观的与切身的
挑战和展望
流行病学因果观 -Ⅰ
决定性因果关系： 所有病人中都有该病因，在健康人 中不存在；该病原能被分离培养；该纯 培养物接种至易感动物，能产生同样病 症。 1900：Henle & Koch
流行病学因果观 -Ⅱ
概率性因果关系
从群体观点来看，若某因素在人群中 增加或减少，能够导致某病在该人群中的 发生也增加或减少，则可认为此因素是该 病的病因（这种宏观认识在疾病防制上有 很重要的实际意义）。
1980’: META-分析应运而生。1989年一项研究 震惊整个医学界：在产科使用的226种方法中， 20% 疗效大于副作用、30% 有害或疗效可疑、 50% 缺乏随机试验证据。 1992: 循证医学诞生，所有医学干预都应基于 严格的研究证据之上。其理论核心是流行病学。 1990’ 对暴露测量的关注超过结果测量。
1680’ : 英国William Petty 提出“政治 算数”的概念，通过政治的、经济的、社会的 及健康方面的联合调查来告知大众应该如何进 行选择，采取什么样的行动。 1747年: 英国James Lind 以实验流行病学 方法说明饮食缺陷与坏血病有关（1920年被认 可）。 1800-10’: 法国Louis 将统计学、逻辑学 引入医学领域，证明放血疗法的危害性。法国 公共卫生学家提出社会和经济因素的病因学理 论，最早对职业性疾病研究。