本篇文章旨在介紹醫學領域常見的研究設計（research design），原則上只介紹同時有實驗組與對照組研究設計（因為最常見），下圖列出簡易版的研究設計分類圖（註：在流行病學所定義的研究設計比以下的圖還複雜許多，本例只是用最簡化的例子作示範），大致可分成前瞻性研究（prospective study）及回溯性研究（retrospective study）兩個類別，其中前瞻性研究至少包括兩種主要的研究設計：①臨床實驗（clinical trials）②世代研究（cohort study），而回溯性研究則至少包括最常見的病例對照研究（case-control study）。
以下就這三種常見的研究設計作簡單的介紹：
Ø 臨床實驗（clinical trials）
臨床實驗（或稱作臨床試驗）又包括平行設計（parallel trial）及交叉設計（cross-over），而以平行設計比較常見及簡單，但其實平行設計很類似於心理教育領域的準實驗設計（Quasi-experimental design，或稱類實驗），即一開始將研究對象隨機分派（random assign）為治療組與對照組。例如以藥廠的臨床藥物實驗，想要比較原廠及台廠的藥物療效比較，則一開始即隨機將自願參加病人分成兩組，然後開始進行藥物使用，最後評估療效，例如檢定台廠藥物成功治癒的比例與原廠藥物是否有差別。
不過在隨機分派的過程中也有可能兩組病人的基本特性差異很大，例如一組剛好年齡很大另外一組比較年輕，因此在分派過程可適當考慮重要的基本特性（例如性別、年齡層、疾病嚴重分級）來作隨機的分派，即作分層隨機分派（stratified randomization），以確保兩組病人的基本資料是同質的（homogeneous）。
Ø 世代研究（cohort study）
世代研究則是研究一開始將研究對象（不一定是有病的人）隨機地分派至兩組，其中一組是暴露組（exposed group）另一組則是未暴露組（unexposed group），至於暴露的因子則是研究者關心的變項，例如抽煙與肺癌的關係或居住在高壓電附近與腦部病變的關係。然後往後追蹤一段期間，就會觀察到暴露組與未暴露組都有人發生事件（event，例如疾病），此時就可計算兩組發生事件比例的比較，例如追蹤10年後抽煙組發生肺癌的比例為3％而未抽煙組罹患肺癌比例為1％，接著進而透過統計分析評估究竟暴露因子（抽煙）是否與事件（肺癌）有所關聯。
世代研究是非常具有因果推論效力的研究設計，但是非常耗時也非常耗費成本，以抽煙跟肺癌來說，可能至少的追蹤期要10年以上才有意義。另外一方面也因為追蹤期很長，研究參與對象會有失去追蹤（lost to follow up）的問題。
Ø 回溯性研究（retrospective study）(我也想上統計課)
回溯性研究最常見的設計為病例對照研究，即先選定病例組的人數，然後再決定對照組的人數，然後再回溯兩組是否有暴露在某個危險因子之下，進而探討該危險因子是否與疾病有所關聯。以抽煙跟肺癌的例子，我們可先挑選50位罹患肺癌的病人，接著按照一定的比例，例如1：3的比例（比例可自行決定），收取150位未罹患肺癌的病人資料，然後回顧這200位病人的抽煙史，結果可能顯示病例組有70％曾經抽煙而對照組僅有40％曾經抽過煙，接著透過統計分析來檢定抽煙跟肺癌是否具有關聯性。
病例對照研究的優勢是速度比較快，只需查病歷資料即可完成，而且因為不是向前收案，因此成本便宜而且不會有失去追蹤的問題。病例對照研究也特別適合用於研究罕見的疾病，相較之下，世代研究若追蹤很罕見的疾病則不適合，例如追蹤10年才少數幾位個案發生疾病，會導致統計分析上的檢定力（power）薄弱。反之病例對照研究的劣勢是不適合研究罕見的暴露因子。
以上為三種常見的醫學領域研究設計，但其實每一種研究設計使用的統計方法跟風險測量（risk measure）也不盡相同，之後會再介紹醫學期刊常見的風險測量。
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