生态学研究（ecological study）又称相关性研究（correlation study），是指在群体水平上研究某种因素或特征与疾病之间的关系，以群体为基本的观察、分析单位，描述不同人群中某因素暴露与疾病的频率，分析该因素与疾病的联系。实际上其属于现况研究的范畴，是流行病学研究的基础。

在生态学研究中，其基本的观察及分析单位是群体，所以在收集疾病或健康状态以及某研究因素或特征资料时，仅仅是知道研究因素和疾病等结局变量的边缘分布，即知道研究因素和疾病等结局变量的暴露比例（n _1j/N _j）和病例数（m _1j），而不知道二者的联合分布，表格中以?表示。这种生态学研究资料主要是以n _{1j /}N _j作为自变量（x），以疾病频率（m _1j/N _j）作为因变量（y）进行回归分析，分析因素和疾病之间的关系。资料整理形式如表12-1。

生态比较研究（ecological comparison study）是指通过观察不同人群或者地区中某种疾病或健康状态的分布，比较之间的差异，分析差异产生的原因，进而探讨其可能存在的病因线索，提出病因假设。此种研究方式不需要特殊的资料分析方法，也不需要暴露情况具体资料。如描述肝癌在全国各地区的分布，结果显示江苏启东地区肝癌死亡率高于其他地区，进而提出可能是由于江苏启东地区的环境或者居民膳食模式的不同而导致此差异。

生态趋势研究（ecological trend study）是连续观察一个或者多个人群中某因素平均暴露水平变化与人群中疾病或者健康状态的变化之间的关系，了解其变动趋势，判断某因素与疾病之间的联系。如某地进行直肠癌序贯筛检等综合的防癌措施实施，10年后直肠癌的死亡率曲线呈现出较明显的下降趋势。

此研究类型往往是将生态比较研究和生态趋势研究结合在一起。不同的是混合研究主要是测量两个变量在相同时间之间的绝对变化，计算相对危险度（relative risk， RR）、相关系数（related coefficient， R）、病因学分数（etiology fraction， EF）等指标。相比而言，混合型研究设计和分析结果受混杂因素影响较小，其准确性较单独研究设计要高。一般而言生态学研究中可以获得疾病发病率的资料，可以计算相应的危险度指标。

1.研究花费少，易开展在肿瘤流行病学研究领域中，可以利用以往研究结果、人口普查资料、疾病监测资料等开展生态学研究，能在较短时间内得到相应研究结果。

2.部分研究难以获取个体水平暴露及疾病资料　比如在环境流行病学研究中，研究大气PM _2.5与肺癌关系中，难以获取个体PM _2.5的暴露水平，此时可以采用生态学研究，从群体水平上测定暴露水平进行上述研究。

3.主要的研究兴趣点集中在生态学效应上　比如需要研究在人群中实施的一些预防策略及项目的效果时，往往首选进行生态学研究。

4.结果分析及表述较为简单　在生态学研究中分析方法可以是比较简单的相关性分析，相应的结果可以通过一些图表如散点图表示。

1.疾病病因线索探讨，提出病因假设　在肿瘤流行病学研究中生态学研究可以在较短时间内，进行病因探索基础研究。

2.用于环境暴露如大气污染物与呼吸道肿瘤关系研究。

3.评价群体水平干预措施效果。

4.用于估计一些肿瘤如肝癌的长期变化趋势，为癌症的预防控制策略措施的提出提供依据。

1.复习文献，把握本研究领域研究进展。

2.结合研究进展及掌握资料，提出研究基本假设及目的。

1.确定本次研究采取的研究方式　是选择生态学比较研究还是生态趋势研究。

2.依据研究目的，选定满足要求的人群作为入选研究群体。

生态学研究中样本量计算方法与现况研究中关于现患率估计的计算方式大体一致，只是基本抽样单位为群体，需要得知的资料有群体水平目标疾病现患率p，研究所要求的精度（样本标准误、允许误差δ），把握度（power of the test）或检验效率（1 -β）的大小，显著性水平（α）的高低，以及研究人员的费用、人力、物力的可承受性等。但是需要注意的是分析单位数（群体数）要大于10个，群体同质性要高，所含个体数较少。具体计算公式可参考统计学书籍，此处不赘述。

1.在群体水平收集疾病或健康状态的频率及人口学特征资料，监测疾病或健康状态，了解疾病发病及死亡现患频率。

2.收集群体水平暴露资料，明确研究人群某因素平均暴露水平，但是进行生态趋势研究时需要长时间收集相关资料。

生态学研究不需要特殊的统计分析方法，只需要进行暴露与疾病或健康状况的相关分析，但是在实际研究过程中可以多建立一些分析模型，采用生态回归分析。

1.生态学趋势研究中，可以采用基本的统计学方式，通过比较分析达到研究目的。在描述研究因素与疾病或者健康状况的关系时，通常以图示的方法直观表述。如图12-1。

2.生态学比较研究资料可以采用以下方法进行

（1）构建直线回归模型：以各组平均暴露水平作为自变量（x），以疾病的频率作因变量（y）进行回归分析（x，y均为连续变量）。拟合方程如下：

其中y为疾病Y的预测值，x为平均暴露水平；β ₀为y轴上的截距（常数）；β ₁生态学回归系数。

生态学相关系数（ r）为：

其中vx、vy分别是x、y的方差估计值。

相关系数是生态学研究中常用的指标，在相关性研究中用于暴露和疾病之间的测量。相关系数的大小和统计学中相关的解释类似，在生态学研究中主要是反映暴露和疾病线性联系的程度大小，但是相关不代表因果关联的存在，需要进一步讨论。

（2）相对危险度（ RR）估计

（3）人群归因危险度百分比（population attributable risk proportion，PARP）

其中 p为人群中研究因素的比例。混合型研究的分析方法和上述类似，此处不详述。