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病例对照研究和队列研究都是用来探讨因果关系的，嗯，应该说所有的流行病学研究方法都是用来探讨因果关系的。
病例对照研究从结果开始，先找到已经发生研究者所关注的疾病（结果）的人作为病例组，再找到有可比性的没有发生该疾病的人做为对照组，调查两组研究对象过去对于研究者所关注的因素（原因）的暴露情况，比较两组的暴露程度，计算两组研究对象暴露比值的差异（OR）。
队列研究从原因开始，先找到暴露于研究因素（原因）的人作为暴露组，再找到有可比性的没暴露于研究因素的人作为对照组，随访两组研究对象在未来一定时间内研究者所关注的疾病（结果）的发生情况，比较两组的发病率，计算两组研究对象发病率的比值（RR）。
从设计我们可以看到，病例对照研究开始时，研究对象的结局已经发生，因此不需要等待结果事件的发生，而队列研究则从因素的暴露开始，需要等待研究对象发生结果事件，前者省时省力，后者费时费钱。
但病例对照研究的设计是从果到因的，没有真正的观察到从因到果的过程，所有的调查都是回顾性的，不符合先因后果的时间顺序，信息偏倚发生的机会多，论证因果关系的能力差，只能检验病因假设，不能确证病因假设。
队列研究的设计则是从因到果的，研究者真实的观察到了从因到果的过程，符合先因后果的时间顺序，论证因果关系的能力强，证据质量高，可以确证病因假设。
如果一种疾病的发病率低，病例获取比较困难，那么病例对照研究就可以发挥优势了，因为它是从找病例开始，不用等疾病的发生，对于罕见疾病来说，病例对照研究可能是唯一的一种可能的病因探索设计了。
相反，如果用队列研究来探讨发病率低的疾病的危险因素，需要观察非常多的人数或非常长的时间，耗费的人力物力可能远远超出研究者的能力。
如果一种因素的人群暴露率低，暴露者很少，那么队列研究就可以发挥优势了，因为它是从找暴露开始的，可以有目的的找到特殊暴露人口，从而开始研究。相反，如果用病例对照研究来探讨暴露率低的因素对疾病的影响，需要调查非常多的病例和对照，这也很难实施。
所以，病例对照研究可以做发病率低的疾病，但不适合做暴露率低的因素，而队列研究可以做暴露率低的因素，但不适合做发病率低的疾病。