病因及其因果推断Causes and Causal Inference

第 10 章

郑州大学公共卫生学院

本章要点

1. 病因的概念、分类 2. 常见病因模型3. 流行病学研究病因的方法4. 判断因果联系的常用标准

流行病学研究必然涉及病因的推断 病因推断的核心任务是排除各种可能的偏

倚，确保其真实性 病因推断的主要逻辑推理方法是假设演绎

法、 Mill 准则、概率性推广的归纳统计推理。

一、人们对病因认识的发展过程上帝、妖怪 人 疾病 （神罚学说）

金木水火土 人 疾病 （朴素唯物主义学说）

病原微生物 人 疾病 （生物致病学说）

病因 宿主

环境

（生态学模型－－天平模式）

或 宿主

病因 环境

（生态学模型

－－

三角模式

）生物环境

社会环境

理化环境

机体

遗传

（生态学模型

－轮状模式）

病因模型

生态学模型

疾病因素模型

病因网络模型

生态学模型

将机体与环境作为一个整体来考虑

分类

流行病学三角

轮状模型

宿主

环境动因

生物环境 社会环境

遗传内核宿主

理化环境

图 6 流行病学三角 图 7 轮状模型

社会经济因素生物学因素

环境因素

心理、行为因素

卫生保健因素

医学生物学因素

（机制）疾病

疾病因素模型

疾病因素模型

疾病因素模型特点 病因分类操作性强 较强的实践指导意义 没有动因确定的困难层次 外围的远因 致病机制的近因

病因网络模型 按生态学模型或疾病因素模型提供

的框架寻找多方面的病因，这些病因相互存在联系，串起来构成一条病因链，多个病因链交错联接起来就形成一张病因网

1. 宿主因素： 遗传 免疫 心理 内分泌

2. 环境因素： 外环境中各种有害

因素的总和。 生物因素 理化因素 社会因素

二、病因的定义那些能使人群发病概率升高的因素。

三、病因的分类（一）按来源分类

（二）按作用分类1. 必需病因： 结果发生必具有该病因，但具有该病

因并不一定都发生该结果。

结核杆菌 结核2. 充分病因：

如果有该病因存在，则一定发病；但发病并不一定都存在该病因。

急性阑尾炎 腹痛

腹痛一定由阑尾炎引起？

3. 充分必需病因： 该病因存在，则一定发病，发病一定

有该病因存在。 接触高压电引起电击， 电击必因接触高压电。4. 复合病因： 既不是必需病因，也不是充分病因，

它们的存在只是增加发病概率。 霍乱：胃酸被冲淡，饮生水等。

四、病因链 ( 因果联接方式 )

多病因学说把与发病有关的各种事物均看作病因，其中有的与发病直接有关，另一些可能只与发病有间接关系，但都是不可少的。

各病因因素之间的关系是是复杂的。1. 无因自然无果，有果必然有因，但有因

未必全有果。

因果

无果白喉与白喉杆菌

2. 一因多果

因

果 1

果 2

果 3

吸烟肺癌

冠心病

慢支

3. 多因一果

因 2

因 3

因 1

果

缺乏运动

肥胖

高血脂

高血压

冠心病

4. 多因多果高脂膳食、缺乏体力活动、吸烟、饮酒

高血压、冠心病、大肠癌

5. 因因协同引起一果因 1 ＋因 2 果

吸烟＋接触石棉 肺癌

6. 因因相加引起一果因 1 ＋因 2 ＋因3

果未免疫机体遭受深部创伤＋被土壤中破伤风杆菌污染＋破伤风繁殖

破伤风

7. 因果相联引起一果感染病毒 感冒 诱发结核 运用链霉素

超量使用链霉素 耳聋

2. 一因多果

因

果 1

果 2

果 3

吸烟肺癌

冠心病

慢支

3. 多因一果

因 2

因 3

因 1

果

缺乏运动

肥胖

高血脂

高血压

冠心病

五、病因研究方法（一）描述疾病分布（二）提出假说常用的逻辑推理方法： 1.求同法 2.求异法 3. 同异并用法 4. 类比法 5.剩余法 6.归纳统计推理

（三）验证病因假说： 即判断有无统计学联系。 病例对照研究 队列研究 实验研究（四）排除虚假联系 设计不合理、各种偏倚引起 续发关联

关联的分类

关联

偶然关联

有统计学意义关联

虚假关联（选择、测量或混杂偏倚）

因果关联（有时间先后）

间接因果关联（间接病因）

直接因果关联（直接病因）图 10 关联分类总结

联系：某 2 个事件经常伴随发生。 统计学联系：以人群为对象，通过统计学

方法进行检验证实的联系。 偶然联系：经统计学方法检验无关联的联

系。

统计关联到因果关联（ 2 ）

E 与 D

有统计关联否

有偏倚否

有时间先后否

图 9 因果关系判断进程

提出假设

排除偶然

排除虚假

前因后果

（五）病因判定的标准1. 关联的时间顺序2. 关联的强度3. 关联的可重复性4. 关联的合理性5. 结论的论证强度

（一）关联的时间顺序 怀疑病因 X→疾病 Y，则 X必须发生于 Y

之前 实验和队列研究＞病例对照和生态学研究

＞横断面研究 慢性病需注意 X与 Y的时间间隔

∵ 石棉暴露 肺癌

∴石棉暴露 3年后发生肺癌 非石棉引起

15-20年

例如

（二）关联的强度 关联的强度越大，因果的可能性就越大

混杂因素可能导致强关联和弱关联 防治试验的绝对效应或归因比例指标越大，因果性就越强

测定 (1) OR 、 RR ， PF （预防分数）或功效比例

等 (2) 剂量 - 反应关系：等级 OR 或 RR ，各等

级绝对效应，等级相关系数和积差相关系数等

(3) 生态学相关：利用群组资料计算相关系数，反映分布的一致性

（三）关联的可重复性 关联可以在不同的人群、不同的地区和

不同的时间重复观察到 特点

观察性研究 < 实验性研究 可重复性使因果关联的可能性增加 少数或个别研究的不同不能简单反驳因果

假设

（四）关联的合理性 (1) 解释与现有理论知识不矛盾 例如，高脂血症与冠心病的因果关联，

与冠状动脉粥样硬化的病理证据以及动物实验结果吻合

(2) 研究者的主观评价 例如，吸烟与肺癌的关联，设想化

学物质沉积在呼吸系统上引起癌变

（五）研究的因果论证强度 设计类型与它的论证强度密切相关

好类型应具备 满足时间顺序和可重复性

控制各类偏倚的干扰

研究设计类型

因果论证 强度

实验性研究 随机化对照试验 强 多组时间序列试验 非等同对照（个体分配）试验 中 非等同对照（群组分配）试验 单组时间序列试验 无对照前后比较试验 弱

观察性研究 前瞻队列研究 强 历史队列研究 队列巢式病例对照研究 病例对照研究（用新病例） 中 横断面研究（含巢式病例对照研究） 生态学研究 弱 系列病例分析报告（无对照）

表 3 研究设计与因果论证强度