研究设计对于研究至关重要，它决定你将如何收集和分析数据。如果研究致力于探讨两个变量之间的关系，那么分析性研究设计将为最佳选择。
然而，哪种分析性研究设计最适合你的研究课题呢？开始收集数据前，应该先制定明确的计划。令人遗憾的是，很多研究人员为此预留时间过少，甚至直接略过这一步骤。分析性研究设计可分为实验型和观察型，两种类型各有特点。本文将介绍主要设计类型，以及如何根据研究内容进行选择。
何时使用分析性研究设计？
研究设计是一个系统的计划，有助于你快速有效地开展研究。设计影响研究方法的选择，对研究至关重要。恰当的研究设计，使结果更加合理可信，具有条理。
描述性研究与分析性研究
研究设计大致可分为两种：描述性和分析性。
描述性研究描述模式或趋势等特征，回答“什么”、“谁”、“何时何地”等问题，提出假设。描述性研究包括病例报告和定性研究。
分析性研究设计对不同变量之间的关系进行量化，回答“为什么”和“如何”等问题。分析性研究设计用于检验假设和做出预测。
实验和观察
分析性研究设计可分为实验型和观察型。在实验研究中，研究人员可对目标群体进行某项操作，检查其效果。这类设计旨在探讨两个变量之间的因果关系。
观察研究则与前者不同，研究人员仅观察某种治疗或干预措施的效果，期间不再采取任何操作。观察研究常用于调查较长时期、较大范围内的某种模式。
实验研究设计
实验研究设计是指研究人员将实验对象分为两组，仅对一组做出某种改变。研究某种变化对某些表现的影响时，一般可采用这种设计。研究人员必须尽量保证两组实验对象基本状况相同，以确保任何差异都是由引入的变化所导致。
Reiner 及其同事研究了正念干预对痛觉的影响。研究人员将实验参与者随机分为两组，实验组接受为期两周的正念训练，对照组则未接受训练。
实验研究有助于确定因果关系。这对于科学研究至关重要，因为我们希望弄清楚一个变量是否会导致某种变化，或者说导致另一个变量的出现。确定因果关系可提高内部效度，使结果具有可重复性。
实验设计包括随机对照试验、非随机对照试验和交叉设计。下文将介绍三者的差异。
随机对照试验
在随机对照试验中，一组接受干预或治疗，另一组不接受，然后可调查每组参与者的情况。
随机对照试验的另一个重要特点是参与者为随机分组。这有助于减小某些偏倚并加强控制。随机分组还使研究人员可将结果差异与实验期间的干预措施相关联。一般认为，随机对照试验是生物医学研究的黄金标准，能提供最佳证据。
例如，一项随机对照试验研究运动干预能否对抑郁产生影响。研究人员将抑郁患者随机分为两组，干预组将做不同类型的运动（即轻度、中度或剧烈运动），另一组接受常规药物治，不接受运动干预。
结果表明，为期 12 周的试验后，所有运动组患者的抑郁水平较对照组都有所下降。这意味着，通过采用随机对照实验设计，研究人员可较为确定地得出结论：运动对减轻抑郁症状有积极影响。
然而，随机对照试验并非完美无瑕。在上例中，我们并不清楚，长期来看运动对抑郁症是否仍具有积极影响，因为我们不能让人们长期处于这种受控环境中。
随机对照试验的优点
• 可推断因果关系
• 所有条件受控，基本不存在偶然性或偏倚
• 可确定任一差异均源自干预措施
随机对照试验的缺点
• 实验成本高且耗时
• 可能需要数年才能获得结果
• 由于伦理原因，不能对某些类型的课题进行研究，例如要求参与者接受有害的干预措施
• 研究人员在一项研究或试验中能够有效管理的参与者数量有限
• 不能让参与者长期生活在受控环境中
非随机对照试验
非随机对照试验是非随机对照研究的一种，指参与者并非随机分配至干预组。研究人员根据某些特征，对参与者进行分组。参与者有时也可以自行选择加入哪一组。
例如，在一项研究中，临床医生关注住院环境活动的丰富程度对中风患者康复的影响。如果中风患者符合康复的某些普遍性要求，就可入选试验。然后，给予干预组活动丰富的环境（如上网、阅读、外出），另一组则不然。结果显示，活动丰富组在认知任务方面表现更好。
非随机对照研究有助于调查随机对照试验难以观测的现象，对医学研究非常重要。然而，它们也存在一个重点缺陷，即无法确定结果是由干预措施所导致。在上例中，我们无法确定这些患者在中风后病情好转是因为拥有活动丰富的环境，还是其他变量在起作用。
非随机对照研究的优点
• 无法开展随机对照试验时，非随机对照研究为不错的选择
• 比随机对照试验更为灵活
非随机对照研究的缺点
• 无法确定各组是否存在潜在差异
• 存在引入偏倚和其他干扰因素的风险
交叉研究
在交叉设计中，每位参与者都会接受一系列不同的治疗措施。交叉设计可应用于随机对照试验，即参与者被随机分配到不同研究组别。
例如，一项研究调查用人造黄油代替黄油对高胆固醇者脂蛋白水平的影响。患者前 6 周饮食使用黄油，后期 6 周换用人造黄油，在此期间正常饮食 5 周。
这样的设计有助于减少偏倚。在上例中，每位参与者都接受了两种干预措施，可进行自我对照。然而，我们无法确定参与者的某些表现是否由食用黄油或人造黄油的顺序导致。
交叉实验的优点
• 每位参与者都是自己的对照组，减少了其他干扰性变量
• 需要的参与者更少，因而统计功效更大
交叉研究的缺点
• 易受顺序影响，即治疗措施的顺序可能会产生影响
• 治疗措施具有延续效应
观察研究
在观察研究中，研究人员仅观察（观测）治疗或干预措施的效果，不对目标群体做出任何改变。观察研究以大规模数据或群体为对象，确定大致趋势和模式。当无法开展实验研究时，观察研究是不错的替代方案。
不同于实验研究，观察研究无法帮助我们确定因果关系。这是因为研究人员未主动控制任何变量，而是研究变量之间的统计关系。这种研究通常采用相关法。
例如，研究人员希望了解每日纤维摄入量对骨密度的影响。他们对数千人进行大规模调查，研究纤维摄入量与不同健康指标的相关性。
观察研究主要包括病例对照研究、队列研究和横断面研究，下文将逐一介绍。
病例对照研究
在病例对照研究中，研究人员寻找存在某种健康问题的个体（病例）和不存在这种健康问题的相似个体（对照），然后对一些测量结果进行比较。
病例对照研究中的数据收集通常是回顾性的（即由当下至过去）。这是因为参与者已出现课题研究的健康问题。此外，研究人员还必须翻阅记录和患者档案，获取研究设计所需的记录。
例如，研究人员要调查服用安眠药是否有导致阿尔茨海默病的风险。他们选取了1976名被诊断为痴呆症的患者（“病例”）以及另外7184人（“对照”）。病例和对照组的性别和年龄等特定指标一致。他们还查阅了患者的数据，了解他们在一段时间内服用了多少安眠药。
病例对照研究适合病例容易获取并进行比较的情况。例如，罕见病或流行性疾病。
病例对照研究的优点
• 适用于罕见病
• 比随机对照试验成本更低，更易实施
病例对照研究的缺点
• 需要病人相关记录，但记录可能丢失或损坏
• 可能存在回忆和选择偏倚
队列研究（纵向）
队列是指存在某种联系的一个群体。例如，出生年份队列是指在特定年份出生的所有人。在队列研究中，研究人员对接触过某些变量的人与未接触者就多种不同变量进行比较。这些研究也被称为纵向研究。
在一段时间内反复对队列的相关变量进行评估。队列研究没有固定的研究期限要求，从几周到数年均可。
队列研究可以是前瞻性的，即在未来一段时间内对个体进行跟踪调查。队列研究也可以是回顾性的，即从记录中收集队列数据。
哈佛成人发展研究是目前持续时间最长的队列研究之一。从 1939 至 2014 年，该队列研究持续追踪268 名哈佛毕业生和波士顿456 名穷人的多项健康指标。在长达 70 多年的时间里，采集该队列的体检、血样、脑部扫描等数据。这项研究积累了大量几乎贯穿人一生的健康数据。
如果你想对一个特定群体进行长期研究，队列研究设计是一个不错的选择，但其主要缺点是耗时长且缺乏控制。
队列研究的优点
• 伦理方面安全
• 可研究多个结果变量
• 可确定趋势和模式
队列研究的缺点
• 耗时，研究成本高
• 可能需要很多年才能得出结论
• 需要管理的变量过多
• 研究人员可能会有多次变动，具体取决于研究时间的长短
横断面研究
横断面研究也称为流行性研究，调查特定时间内群体特定变量之间的关系。在横断面研究中，研究人员并不操纵任何变量，仅对其进行统计分析研究。横断面研究也称为某个变量或时刻的快照。
例如，研究人员希望调查抗生素不当使用的普遍程度，以研究人们日益关注的抗生素耐药性。研究要求参与者自行填写问卷，以评估他们对抗生素使用的了解和态度。然后，研究人员对问卷结果进行统计分析，确定变量之间的关系。
横断面研究设计是就研究课题收集原始数据的理想选择，后期可对这些数据进行再次分析。了解公众对抗生素的普遍态度后，可将这些信息转达给医生或公共卫生机构。然而，通常很难确定这些结果可在多长时间内保持有效。
横断面研究的优点
• 速度快、成本低
• 伦理方面安全
• 针对特定时刻提供大量信息
• 为二次分析留下空间
横断面研究的缺点
• 需要大量样本才能保证准确
• 无法确定结果在多长时间内保持有效
• 无法提供因果关系方面的信息
• 由于数据仅针对特定时间，数据无法用于分析长期趋势
那么，下一项研究如何开展？
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