2025年統(tǒng)計(jì)學(xué)期末考試題庫：抽樣調(diào)查方法在智能醫(yī)療技術(shù)研究中的應(yīng)用試題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)的代表字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)。每小題2分，共20分）1.在智能醫(yī)療研究中，欲調(diào)查使用某類新型可穿戴設(shè)備用戶的健康狀況滿意度，總體中個(gè)體間差異較大，且存在明顯的不同用戶群體（如年齡、疾病類型），此時(shí)最適宜采用的抽樣方法是？A.簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣B.系統(tǒng)抽樣C.分層抽樣D.整群抽樣2.抽樣調(diào)查的主要目的是？A.推斷總體參數(shù)B.了解樣本個(gè)體特征C.完成所有總體單位調(diào)查D.檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)模型3.下列哪項(xiàng)不屬于抽樣調(diào)查的隨機(jī)誤差來源？A.抽樣框不完整B.樣本單位測(cè)量誤差C.抽樣過程未遵循隨機(jī)原則D.調(diào)查員主觀偏見導(dǎo)致的登記誤差4.當(dāng)研究需要將總體劃分為若干層，并在每層內(nèi)進(jìn)行隨機(jī)抽樣時(shí)，這種方法稱為？A.整群抽樣B.分層抽樣C.多階段抽樣D.系統(tǒng)抽樣5.在智能醫(yī)療研究中，如果目標(biāo)人群分布廣泛且難以集中接觸，但存在可識(shí)別的地理或機(jī)構(gòu)單元（如社區(qū)、醫(yī)院），適合采用哪種抽樣方法？A.簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣B.整群抽樣C.多階段抽樣D.配額抽樣6.抽樣誤差的大小通常受以下哪些因素影響？（選擇所有適用項(xiàng)）A.樣本量的大小B.總體方差的大小C.抽樣方法的選擇D.抽樣框的質(zhì)量7.在智能醫(yī)療健康數(shù)據(jù)收集過程中，利用用戶自愿上傳的健身App數(shù)據(jù)作為抽樣框進(jìn)行抽樣，可能面臨的主要問題是？A.抽樣框不完整B.抽樣框偏差C.抽樣成本過高D.樣本量難以確定8.對(duì)于具有明顯周期性特征的目標(biāo)總體（如每周固定就診的患者），若采用系統(tǒng)抽樣，應(yīng)特別注意避免？A.抽樣框過大B.抽樣間隔與周期存在倍數(shù)關(guān)系C.抽樣過程不透明D.無回答率過高9.在智能醫(yī)療研究中，如果需要快速獲取初步印象或探索性信息，有時(shí)會(huì)使用非概率抽樣，其中哪種方法相對(duì)其他非概率抽樣方法，其結(jié)果的可推斷性相對(duì)較好？A.方便抽樣B.判斷抽樣C.配額抽樣D.滾雪球抽樣10.確定智能醫(yī)療研究所需樣本量時(shí)，除了研究精度要求外，還需要考慮的主要因素包括？（選擇所有適用項(xiàng)）A.總體規(guī)模B.總體方差或相關(guān)指標(biāo)C.預(yù)期的無回答率D.所選用的抽樣方法及其效率二、填空題（請(qǐng)將答案填在題干橫線上。每空2分，共20分）1.抽樣調(diào)查的核心在于利用__________的樣本信息來推斷總體的特征。2.抽樣誤差是指樣本統(tǒng)計(jì)量與總體參數(shù)之間由于__________而產(chǎn)生的隨機(jī)誤差。3.在分層抽樣中，分層的原則是盡量使每層內(nèi)個(gè)體差異__________，而層間差異__________。4.抽樣框是實(shí)施抽樣調(diào)查時(shí)，包含所有抽樣單位的__________。5.在智能醫(yī)療研究中，對(duì)樣本進(jìn)行隨訪以獲取動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)時(shí)，需要考慮__________問題。6.采用整群抽樣時(shí)，通常以群的平均指標(biāo)來推斷總體指標(biāo)，這種推斷的效率通常__________（高于/低于）簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的效率。7.為了減少抽樣誤差，在保證一定精度要求的前提下，通?？梢酝ㄟ^__________來減小所需的樣本量。8.在智能醫(yī)療技術(shù)中，大數(shù)據(jù)分析常與抽樣調(diào)查結(jié)合使用，例如，通過對(duì)抽樣數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘來揭示整體健康模式。9.處理智能醫(yī)療研究中抽樣調(diào)查的無回答數(shù)據(jù)時(shí)，常用的方法包括__________和__________。10.評(píng)估智能醫(yī)療研究中抽樣調(diào)查結(jié)果質(zhì)量時(shí)，除了考慮抽樣誤差外，還需關(guān)注__________和__________。三、簡(jiǎn)答題（請(qǐng)簡(jiǎn)潔明了地回答下列問題。每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的概念及其在智能醫(yī)療研究中可能的應(yīng)用場(chǎng)景。2.簡(jiǎn)述系統(tǒng)抽樣的步驟，并說明其可能存在的潛在問題。3.在智能醫(yī)療研究中，為什么分層抽樣可能比簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣更受歡迎？4.簡(jiǎn)述多階段抽樣的概念，并舉例說明其在大型智能醫(yī)療健康調(diào)查中可能的應(yīng)用。四、計(jì)算題（請(qǐng)列出計(jì)算步驟，并給出最終結(jié)果。每題10分，共20分）1.某城市有50萬老年人，計(jì)劃采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣方法調(diào)查其使用智能健康手環(huán)的情況。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，預(yù)計(jì)使用率為60%，允許誤差不超過5%（置信水平為95%）。試計(jì)算所需樣本量。（提示：使用正態(tài)近似公式，π取0.6）2.假設(shè)某項(xiàng)智能醫(yī)療研究需要調(diào)查慢性病患者對(duì)遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)的滿意度。將患者按疾病類型分為A、B、C三層，各層人數(shù)分別為2000、3000、1000。計(jì)劃每層抽取樣本的比例為10%。若在A層隨機(jī)抽到20人，B層隨機(jī)抽到30人，C層隨機(jī)抽到10人。請(qǐng)計(jì)算整層抽樣比，并說明這種方法（按比例分層隨機(jī)抽樣）與完全隨機(jī)抽樣相比，在樣本代表性上可能的差異。五、論述題（請(qǐng)結(jié)合智能醫(yī)療研究的具體實(shí)例，深入闡述并進(jìn)行論證。共20分）結(jié)合智能醫(yī)療技術(shù)（如可穿戴設(shè)備、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、AI診斷輔助等）的特點(diǎn)，論述在進(jìn)行相關(guān)健康調(diào)查研究時(shí)，選擇合適的抽樣方法的重要性。分析在智能醫(yī)療背景下，傳統(tǒng)抽樣方法可能面臨哪些新的挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略或改進(jìn)思路。試卷答案一、選擇題1.C2.A3.B4.B5.B6.A,B,C,D7.B8.B9.B10.A,B,C,D二、填空題1.隨機(jī)2.抽樣3.小，大4.目錄或清單5.無回答6.低于7.優(yōu)化抽樣設(shè)計(jì)（如采用更有效的抽樣方法）8.抽樣調(diào)查9.直接補(bǔ)充分據(jù)，模型預(yù)測(cè)填補(bǔ)10.數(shù)據(jù)質(zhì)量，偏差三、簡(jiǎn)答題1.概念：簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣是指從總體中不加任何分組、分層、分類或集群，直接隨機(jī)抽取樣本單位，使得總體中每個(gè)單位被抽中的概率相等的抽樣方法。應(yīng)用場(chǎng)景：在智能醫(yī)療研究中，當(dāng)研究對(duì)象（如特定疾病的罕見患者群體）分布廣泛，且每個(gè)患者具有相似的可接觸性時(shí)，可考慮。例如，從大型健康數(shù)據(jù)庫中隨機(jī)抽取符合條件的患者進(jìn)行基因關(guān)聯(lián)性初步研究。2.步驟：(1)將總體單位按一定順序編號(hào)；(2)計(jì)算抽樣間隔k（k=總體單位數(shù)/樣本量）；(3)在1到k之間隨機(jī)抽取一個(gè)起始編號(hào)r；(4)從r開始，每隔k個(gè)單位抽取一個(gè)單位，構(gòu)成樣本。潛在問題：若總體單位存在周期性規(guī)律，且抽樣間隔k恰好是該周期或其倍數(shù)，可能導(dǎo)致樣本系統(tǒng)性地偏向某些特征，從而產(chǎn)生系統(tǒng)偏差。3.原因：智能醫(yī)療研究中，研究對(duì)象（如不同年齡、性別、健康狀況、居住地區(qū)、使用不同智能設(shè)備的群體）往往存在顯著差異。分層抽樣能將內(nèi)部同質(zhì)、外部異質(zhì)的群體分開，確保每個(gè)層內(nèi)樣本充分代表該層特征，再進(jìn)行抽樣，從而提高樣本的代表性，使推斷更精確，特別是在需要比較不同亞群體的研究設(shè)計(jì)中。4.概念：多階段抽樣是將抽樣過程分階段進(jìn)行，先抽取大的單元（如縣、醫(yī)院），再在這些大單元中抽取次一級(jí)的單元（如鄉(xiāng)、科室），依此類推，直到抽到最終樣本單位（如患者）的抽樣方法。應(yīng)用舉例：在全國范圍內(nèi)進(jìn)行智能醫(yī)療資源利用情況調(diào)查，第一階段抽取若干城市，第二階段在城市中抽取醫(yī)院，第三階段在醫(yī)院中抽取科室，第四階段在科室中抽取使用智能醫(yī)療服務(wù)的患者進(jìn)行訪談或數(shù)據(jù)收集。四、計(jì)算題1.計(jì)算步驟：*已知：N=500000（總體規(guī)模，通常樣本量計(jì)算中若N很大可忽略），π?=0.6（預(yù)計(jì)使用率），E=0.05（允許誤差），Zα/2=1.96（95%置信水平對(duì)應(yīng)Z值）。*由于N較大，可用正態(tài)近似公式計(jì)算樣本量：n?=(Zα/2)2*π?*(1-π?)/E2*n?=(1.96)2*0.6*(1-0.6)/0.052*n?=3.8416*0.24/0.0025*n?=0.921984/0.0025*n?=368.7936*因?yàn)閚?<N/2（假設(shè)π?=0.5時(shí)樣本量最大），且通常取整數(shù)，向上取整，所需樣本量為369。*實(shí)際計(jì)算時(shí)，若考慮有限總體修正，公式為：n=n?*N/(N+n?-1)=369*500000/(500000+369-1)≈368.7，同樣向上取整為369。*最終結(jié)果：所需樣本量為369人。2.計(jì)算步驟：*總體單位數(shù)：N=2000+3000+1000=6000*計(jì)劃每層抽樣比例：f=10%=0.1*按比例分層隨機(jī)抽樣，各層應(yīng)抽取樣本數(shù)：*n_A=N_A*f=2000*0.1=200*n_B=N_B*f=3000*0.1=300*n_C=N_C*f=1000*0.1=100*實(shí)際抽取樣本數(shù)：*n_A'=20,n_B'=30,n_C'=10*各層實(shí)際抽樣比：*f_A'=n_A'/N_A=20/2000=0.01*f_B'=n_B'/N_B=30/3000=0.01*f_C'=n_C'/N_C=10/1000=0.01*整層抽樣比（所有層合并看）：*總實(shí)際抽取樣本數(shù)：n_total'=n_A'+n_B'+n_C'=20+30+10=60*整層抽樣比f_total'=n_total'/N=60/6000=0.01*比較分析：在本例中，各層實(shí)際抽樣比（f_A',f_B',f_C'）均等于預(yù)設(shè)的比例（f=0.1）。這意味著整層抽樣比（f_total'=0.01）恰好等于按比例分層抽樣時(shí)的平均抽樣比（f*(N_A+N_B+N_C)/N=0.1*6000/6000=0.1）。因此，就抽樣比例而言，本次抽樣執(zhí)行結(jié)果與完全隨機(jī)抽樣在比例上的代表性和推斷目標(biāo)是一致的。但如果各層內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異大，按比例抽樣可能無法充分代表各層特征，而分層抽樣（按比例）通常能比完全隨機(jī)抽樣提供更精確的總體估計(jì)。在本題計(jì)算中未涉及層內(nèi)結(jié)構(gòu)差異，故推斷目標(biāo)一致。五、論述題智能醫(yī)療研究以其數(shù)據(jù)來源的多樣性（可穿戴設(shè)備、電子病歷、基因數(shù)據(jù)、社交媒體等）、數(shù)據(jù)量的巨大性、研究的動(dòng)態(tài)性以及目標(biāo)人群的復(fù)雜性等特點(diǎn)，對(duì)抽樣方法提出了新的要求和挑戰(zhàn)。選擇合適的抽樣方法至關(guān)重要。重要性：合適的抽樣方法是確保研究結(jié)論科學(xué)、可靠、具有代表性的基礎(chǔ)。在智能醫(yī)療研究中，準(zhǔn)確的抽樣能：1.保證代表性：抽取的樣本能有效反映目標(biāo)總體（如特定疾病患者、特定區(qū)域居民、智能設(shè)備使用者等）的特征，使得基于樣本得出的結(jié)論能合理推廣到總體。2.提高效率與成本效益：通過科學(xué)設(shè)計(jì)（如分層、整群、多階段），可以在有限的資源下獲得最大信息量，提高研究效率。3.確保研究目標(biāo)達(dá)成：不同的研究問題（如描述性研究、比較研究、因果推斷）適合不同的抽樣策略。例如，比較不同治療方案的療效可能需要分層隨機(jī)抽樣或隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)設(shè)計(jì)。挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)策略：1.目標(biāo)總體界定與獲取困難：智能醫(yī)療研究中，目標(biāo)總體可能難以明確定義（如“潛在糖尿病患者”），且常分散在不同平臺(tái)和地區(qū)。應(yīng)對(duì)策略包括：利用多源數(shù)據(jù)構(gòu)建綜合健康檔案；采用多階段抽樣覆蓋不同地域和機(jī)構(gòu)；利用設(shè)備或平臺(tái)注冊(cè)信息構(gòu)建抽樣框，同時(shí)承認(rèn)并分析抽樣框偏差。2.數(shù)據(jù)隱私與倫理問題：涉及個(gè)人健康和生物識(shí)別信息，抽樣和數(shù)據(jù)使用需嚴(yán)格遵守隱私保護(hù)法規(guī)。應(yīng)對(duì)策略包括：采用去標(biāo)識(shí)化或假名化技術(shù)；在抽樣方案中明確隱私保護(hù)措施；獲得倫理委員會(huì)批準(zhǔn)和參與者知情同意。3.樣本選擇偏倚風(fēng)險(xiǎn)增加：抽樣框不完整（如未覆蓋未使用智能設(shè)備的人群）、自愿參與（如App用戶）、數(shù)據(jù)缺失（如設(shè)備失靈或用戶未上傳數(shù)據(jù)）都可能導(dǎo)