Một trong những công cụ cần thiết để thiết kế mẫu xác suất tỷ lệ với kích thước là:

Để ước đoán chính xác nhất tỷ lệ trong quần thể (trường hợp nhị thức), chúng ta cần dựa vào một nghiên cứu tương tự đã được thực hiện trước đó. Nghiên cứu này cung cấp thông tin ban đầu về tỷ lệ mà chúng ta quan tâm, giúp chúng ta có cơ sở để thiết kế cỡ mẫu phù hợp và đưa ra ước đoán chính xác hơn trong nghiên cứu hiện tại. Các phương án khác như tỷ lệ mắc bệnh ở địa phương, số liệu thường quy hoặc một nghiên cứu ngang có thể cung cấp thông tin liên quan, nhưng một nghiên cứu tương tự thường là nguồn thông tin trực tiếp và đáng tin cậy nhất để ước tính tỷ lệ.

Nghiên cứu ngang (cross-sectional study) là một loại nghiên cứu quan sát, trong đó dữ liệu được thu thập tại một thời điểm duy nhất hoặc trong một khoảng thời gian ngắn. Mục đích chính của nghiên cứu ngang là mô tả các đặc điểm của một quần thể hoặc khám phá mối quan hệ giữa các biến số tại thời điểm đó. Do đó, nghiên cứu ngang thường được sử dụng để ước tính tỷ lệ hiện mắc của một bệnh hoặc tình trạng sức khỏe trong một quần thể. Nghiên cứu ngang còn được gọi là nghiên cứu tương quan bởi vì nó xem xét mối liên hệ giữa các yếu tố chứ không đi sâu vào nguyên nhân và kết quả một cách trực tiếp như nghiên cứu hồi cứu hay nghiên cứu theo dõi (cohort study).

Nghiên cứu ngang (cross-sectional study) thu thập dữ liệu tại một thời điểm duy nhất, điều này có thể dẫn đến sai số chọn (selection bias) cao hơn so với các nghiên cứu quan sát khác như nghiên cứu bệnh chứng hoặc nghiên cứu кого кого. Trong nghiên cứu ngang, việc chọn mẫu thường dựa trên sự hiện diện hoặc không hiện diện của một đặc điểm hoặc bệnh tại thời điểm khảo sát, điều này có thể không phản ánh chính xác dân số mục tiêu hoặc quá trình phát triển bệnh theo thời gian. Do đó, những người tham gia nghiên cứu có thể không đại diện cho toàn bộ dân số mà nghiên cứu muốn khái quát hóa, dẫn đến sai số.

Nghiên cứu bệnh chứng là thiết kế nghiên cứu phù hợp nhất để nghiên cứu các nguyên nhân hiếm. Trong nghiên cứu bệnh chứng, chúng ta bắt đầu với những người mắc bệnh (ca bệnh) và một nhóm đối chứng không mắc bệnh, sau đó hồi cứu để tìm hiểu về tiền sử phơi nhiễm của họ với các yếu tố nguy cơ tiềm ẩn. Điều này cho phép chúng ta ước tính mối liên hệ giữa phơi nhiễm và bệnh, ngay cả khi bệnh đó hiếm gặp. * **Nghiên cứu tương quan:** Thường được sử dụng để tìm hiểu mối quan hệ giữa các biến số ở cấp độ quần thể, không phù hợp để nghiên cứu nguyên nhân hiếm gặp ở cấp độ cá nhân. * **Nghiên cứu ngang:** Đo lường tỷ lệ hiện mắc của bệnh và phơi nhiễm tại một thời điểm, khó xác định mối quan hệ nhân quả, đặc biệt khi nghiên cứu nguyên nhân hiếm. * **Nghiên cứu thuần tập:** Theo dõi một nhóm người theo thời gian để xem ai phát triển bệnh. Phù hợp hơn cho các yếu tố nguy cơ phổ biến và bệnh phổ biến, nhưng không hiệu quả khi nghiên cứu nguyên nhân hiếm vì số lượng người phơi nhiễm có thể rất nhỏ.

Nguy cơ mắc bệnh được ước lượng bằng tỷ lệ mới mắc bệnh. Tỷ lệ mới mắc cho biết số ca bệnh mới phát sinh trong một khoảng thời gian nhất định trên một dân số nhất định, do đó phản ánh nguy cơ một người trong dân số đó mắc bệnh. Tỷ lệ hiện mắc cho biết tổng số ca bệnh (cả mới và cũ) tại một thời điểm hoặc trong một khoảng thời gian, không phản ánh nguy cơ mắc bệnh mới.