随着科技的发展,在经济科学、人口统计学、生物医学等众多领域的跟踪观测研究中,人们通常所采用的普通队列抽样方法由于人力物力的有限性及采样效率的低下性,在实际研究中逐渐被各种更具针对性、效率更高的抽样方式取代.长度偏差抽样设计,病例队列抽样设计及巢式病例对照抽样设计就是其中重要的三种方法.这三种方法极具经济效益,因此得到广泛的应用.但是,这三种方法都是偏差抽样,得到的都是有偏数据.同时,实际跟踪观测数据难以避免删失的情况,所得数据的结构往往极其复杂,若直接使用已有的简单统计方法对这类数据进行分析,得到的结果将是有偏的、不可信的.单调转换模型是一种半参数模型,所需假设较少且包含众多模型.由于不需要对协变量与响应变量之间的函数关系进行假设,也不需要指定误差项的分布,可以避免因模型误判而导致有偏的估计结果,从而得到广泛的应用.因此,本文选择使用宽泛稳健的单调转换模型,对偏差抽样所得复杂数据进行统计建模分析.本文主要研究两个问题.第一个问题是,病例队列抽样及巢式病例对照抽样右删失数据下单调转换模型的统计推断及应用;第二个问题是,病例队列抽样及巢式病例对照抽样长度偏差右删失数据下单调转换模型的统计推断及应用.针对第一个问题,本文使用逆概率加权的思想,在最大秩相关估计的基础上,构造新的极值目标函数.由于目标函数中含有不可导的示性函数,为了计算和证明上的简便性,本文对目标函数进行光滑化处理,得到最终用于估计的目标函数.针对第二个问题,本文在单调秩估计方法的基础上,基于逆概率加权估计方法,提出了极值目标函数.同样构造了易于使用的光滑化目标函数.在这两个问题的研究上,本文都给出了所得估计量的渐近性质及其证明,也进行数值模拟验证有限样本性质,并对实例数据进行分析.研究结果证明,本文针对偏差抽样数据下的单调转换模型,所提两种的估计方法是合理、有效且计算简便的.