2025年統(tǒng)計(jì)學(xué)期末考試題庫：統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可視化在疾病風(fēng)險(xiǎn)評估數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用試題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.在疾病風(fēng)險(xiǎn)評估中，若要比較不同職業(yè)人群的平均患病率，最適合使用的描述性統(tǒng)計(jì)量是（）。A.標(biāo)準(zhǔn)差B.方差C.中位數(shù)D.均值2.對于分類變量（如性別、吸煙狀況）與連續(xù)變量（如血壓）之間關(guān)系的可視化，以下圖表中最常用且有效的是（）。A.散點(diǎn)圖B.箱線圖C.熱力圖D.餅圖3.在進(jìn)行疾病風(fēng)險(xiǎn)評估模型的假設(shè)檢驗(yàn)時(shí)，選擇顯著性水平α=0.05，意味著如果檢驗(yàn)結(jié)果的實(shí)際顯著性水平小于0.05，那么（）。A.模型完全無效B.有95%的概率認(rèn)為模型是有效的C.拒絕原假設(shè)的概率是5%D.接受原假設(shè)的概率是95%4.如果疾病風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告顯示，某種危險(xiǎn)因素與疾病風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)為0.7，以下說法最準(zhǔn)確的是（）。A.該危險(xiǎn)因素對疾病風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)度很低B.該危險(xiǎn)因素每增加一個(gè)單位，疾病風(fēng)險(xiǎn)將增加70%C.該危險(xiǎn)因素與疾病風(fēng)險(xiǎn)之間存在輕微的線性關(guān)系D.該危險(xiǎn)因素是疾病風(fēng)險(xiǎn)的唯一決定因素5.在可視化疾病風(fēng)險(xiǎn)在不同年齡組或不同地區(qū)的分布時(shí)，以下哪種圖表能夠最直觀地顯示區(qū)域差異？（）A.散點(diǎn)圖B.折線圖C.柱狀圖D.箱線圖6.以下哪項(xiàng)不是數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的基本原則？（）A.清晰性B.過度裝飾C.準(zhǔn)確性D.有效性7.利用可視化方法展示疾病風(fēng)險(xiǎn)評估模型的預(yù)測結(jié)果時(shí)，箱線圖可以用來有效比較不同風(fēng)險(xiǎn)等級群體在哪些指標(biāo)上的分布差異？（）A.模型系數(shù)B.殘差C.預(yù)測風(fēng)險(xiǎn)值D.風(fēng)險(xiǎn)因素得分8.假設(shè)我們想觀察某個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素（連續(xù)變量）對疾病風(fēng)險(xiǎn)（二分類）的影響趨勢，除了散點(diǎn)圖外，還可以考慮使用（）。A.餅圖B.熱力圖C.聯(lián)合分布圖D.等高線圖9.在疾病風(fēng)險(xiǎn)評估數(shù)據(jù)分析中，構(gòu)建交互作用項(xiàng)的目的是（）。A.提高模型的擬合優(yōu)度B.檢驗(yàn)?zāi)硞€(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素是否獨(dú)立影響疾病風(fēng)險(xiǎn)C.揭示不同風(fēng)險(xiǎn)因素之間是否存在協(xié)同或拮抗作用D.減少模型的復(fù)雜度10.如果一份疾病風(fēng)險(xiǎn)評估的可視化報(bào)告使用了過于復(fù)雜的3D圖表或過多的顏色，可能導(dǎo)致的問題主要是（）。A.增強(qiáng)報(bào)告的美觀度B.提高信息的傳遞效率C.使讀者難以理解核心信息D.提示數(shù)據(jù)存在異常二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.疾病風(fēng)險(xiǎn)評估中常用的描述性統(tǒng)計(jì)量包括_______、中位數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差等。2.當(dāng)我們需要比較不同組別（如不同治療方式）的連續(xù)變量均值時(shí)，可以使用_______圖來進(jìn)行直觀比較。3.在可視化中，使用顏色、形狀、大小等視覺編碼來表示數(shù)據(jù)的不同維度，稱為_______。4.疾病風(fēng)險(xiǎn)評估模型中，某個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的回歸系數(shù)為負(fù)值，通常表示該因素與疾病風(fēng)險(xiǎn)呈_______關(guān)系。5.對于探索性數(shù)據(jù)分析，散點(diǎn)圖和_______圖是發(fā)現(xiàn)變量間關(guān)系的常用可視化工具。6.置信區(qū)間用于估計(jì)總體參數(shù)的范圍，其寬度受樣本量大小和_______水平的影響。7.在可視化展示地圖上的疾病發(fā)病率時(shí)，常用的方法是_______。8.若要可視化展示一組連續(xù)變量的分布形態(tài)和異常值情況，箱線圖是一個(gè)_______的選擇。9.構(gòu)建疾病風(fēng)險(xiǎn)評估模型后，需要使用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)或可視化方法（如_______圖）來評估模型的擬合效果或預(yù)測效果。10.數(shù)據(jù)可視化應(yīng)遵循清晰性、準(zhǔn)確性、有效性和_______等原則。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述在疾病風(fēng)險(xiǎn)評估中，選擇合適的可視化圖表類型應(yīng)考慮哪些因素？2.解釋什么是數(shù)據(jù)可視化中的“過度可視化”，并舉例說明其可能帶來的負(fù)面影響。3.在疾病風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告中，如何利用可視化方法來展示不同人群（如不同性別、年齡組）的風(fēng)險(xiǎn)分布特征？4.比較使用散點(diǎn)圖和熱力圖在展示兩個(gè)連續(xù)變量與一個(gè)二元結(jié)果（如患病/未患病）之間關(guān)系時(shí)的優(yōu)勢和局限性。四、分析題（每題10分，共30分）1.假設(shè)一份疾病風(fēng)險(xiǎn)評估研究報(bào)告聲稱，吸煙（是/否）和飲酒量（連續(xù)變量）都是預(yù)測某種心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的重要因素。報(bào)告中包含了一個(gè)簡單的可視化圖表，展示了不同吸煙狀況分組中，不同飲酒水平人群的疾病患病率趨勢（趨勢大致呈向上傾斜，但吸煙組內(nèi)的趨勢比非吸煙組更陡峭）。請分析該可視化圖表可能想要傳達(dá)的核心信息，并說明這種可視化方式的優(yōu)勢。2.在評估一個(gè)基于年齡和血壓預(yù)測中風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)的線性回歸模型時(shí)，研究者發(fā)現(xiàn)模型在較高年齡段和較高血壓水平的人群中預(yù)測準(zhǔn)確性較低。請?zhí)岢鲋辽賰煞N利用可視化方法來分析和展示這一問題的思路，并簡述每種方法的側(cè)重點(diǎn)。3.設(shè)想你需要向非統(tǒng)計(jì)背景的醫(yī)生或管理層解釋一個(gè)復(fù)雜的疾病風(fēng)險(xiǎn)評估模型的結(jié)果，其中包括多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素、交互作用以及非線性關(guān)系。請說明你會(huì)選擇哪些類型的可視化圖表（至少三種），并簡要說明選擇這些圖表的原因，目的是讓溝通對象能夠清晰理解模型的關(guān)鍵信息和潛在風(fēng)險(xiǎn)。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.C4.A5.C6.B7.C8.C9.C10.C二、填空題1.均值2.柱狀3.數(shù)據(jù)編碼4.負(fù)相關(guān)5.箱線6.顯著性7.聚類地圖或熱力圖8.良好或合適9.散點(diǎn)10.美觀性三、簡答題1.解析思路：考察對可視化選擇原則的理解。選擇圖表需考慮數(shù)據(jù)的類型（分類、連續(xù)）、分析目的（比較、分布、關(guān)系、趨勢）、受眾背景等。例如，比較均值用柱狀圖，展示分布用直方圖或箱線圖，展示關(guān)系用散點(diǎn)圖，展示地理分布用地圖等。針對疾病風(fēng)險(xiǎn)評估，可能需要比較不同群體的風(fēng)險(xiǎn)（柱狀圖），展示風(fēng)險(xiǎn)隨年齡變化（折線圖），展示風(fēng)險(xiǎn)因素與風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系（散點(diǎn)圖），展示風(fēng)險(xiǎn)在地區(qū)的分布（地圖）。*答案要點(diǎn)：需要根據(jù)待分析數(shù)據(jù)的類型（分類變量、連續(xù)變量）和關(guān)系；分析目的（比較均值、展示分布、揭示關(guān)系、顯示趨勢等）；以及受眾的理解能力來選擇。例如，比較不同組別均值用柱狀圖，觀察連續(xù)變量分布用箱線圖，探究變量間關(guān)系用散點(diǎn)圖，展示地理分布用地圖等。2.解析思路：考察對過度可視化問題的認(rèn)識(shí)。過度可視化是指使用過多不必要的視覺元素（如過多顏色、復(fù)雜3D效果、無關(guān)裝飾）干擾信息傳達(dá)，反而使圖表難以理解。其負(fù)面影響是降低了信息的清晰度和可讀性，使讀者難以抓住核心數(shù)據(jù)模式，增加了認(rèn)知負(fù)擔(dān)。*答案要點(diǎn)：過度可視化是指添加了過多不必要或誤導(dǎo)性的視覺元素（如過多顏色、復(fù)雜3D效果、無關(guān)裝飾），目的是追求美觀但結(jié)果反而掩蓋了數(shù)據(jù)本身的信息，使圖表變得混亂、難以理解，降低了信息傳達(dá)效率。3.解析思路：考察利用可視化展示風(fēng)險(xiǎn)分布的能力。可以通過堆疊柱狀圖或分組柱狀圖展示不同人群（如性別、年齡組）的患病率或風(fēng)險(xiǎn)評分的分布情況。箱線圖可以展示不同組別風(fēng)險(xiǎn)評分或患病率的集中趨勢、離散程度和異常值。地圖可以展示不同區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)水平。*答案要點(diǎn)：可以使用分組柱狀圖比較不同人群（如性別、年齡）的平均風(fēng)險(xiǎn)評分或患病率；使用箱線圖展示不同人群風(fēng)險(xiǎn)評分的分布特征（中位數(shù)、四分位數(shù)、離散度、異常值）；使用地圖可視化風(fēng)險(xiǎn)在地理空間上的分布差異。4.解析思路：考察對散點(diǎn)圖和熱力圖適用性的理解。散點(diǎn)圖適合展示兩個(gè)連續(xù)變量之間的關(guān)系，可以直觀看出趨勢和異常點(diǎn)，但無法清晰顯示數(shù)據(jù)點(diǎn)的密集程度。熱力圖通過顏色深淺表示數(shù)據(jù)點(diǎn)的密度，適合展示兩個(gè)連續(xù)變量與一個(gè)二元結(jié)果的關(guān)系，能揭示變量間關(guān)系的強(qiáng)度和集中區(qū)域，但可能丟失具體的數(shù)據(jù)點(diǎn)信息。*答案要點(diǎn)：散點(diǎn)圖優(yōu)勢在于直觀顯示兩個(gè)連續(xù)變量間的關(guān)系形態(tài)（線性、非線性）和異常值，但無法有效顯示數(shù)據(jù)點(diǎn)的集中區(qū)域。熱力圖優(yōu)勢在于通過顏色梯度顯示兩個(gè)連續(xù)變量組合區(qū)域的密度，能有效揭示關(guān)系強(qiáng)度和集中趨勢，但可能無法區(qū)分每個(gè)具體數(shù)據(jù)點(diǎn)。四、分析題1.解析思路：考察對可視化圖表信息的解讀和溝通能力。分析圖表需關(guān)注圖表類型（可能是分組柱狀圖或帶有趨勢線的散點(diǎn)圖/線圖）、坐標(biāo)軸含義、趨勢表現(xiàn)（飲酒量增加，患病率上升；吸煙組趨勢更陡峭）。核心信息是吸煙者和飲酒量都與風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)，且吸煙可能加劇飲酒對風(fēng)險(xiǎn)的影響。優(yōu)勢在于直觀、定量地展示了風(fēng)險(xiǎn)因素與結(jié)果的關(guān)系及其組間差異。*答案要點(diǎn)：該圖表可能想傳達(dá)的核心信息是：吸煙和飲酒量都是心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)因素，且風(fēng)險(xiǎn)隨飲酒量增加而升高；對于吸煙人群，這種風(fēng)險(xiǎn)增加的關(guān)系比非吸煙人群更為顯著（趨勢更陡峭），暗示了可能的協(xié)同效應(yīng)。優(yōu)勢在于直觀、定量地展示了風(fēng)險(xiǎn)因素與疾病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系，并比較了不同吸煙組間的差異，易于理解。2.解析思路：考察利用可視化診斷模型問題的能力。針對預(yù)測準(zhǔn)確性低的區(qū)域，可使用散點(diǎn)圖或箱線圖對比模型預(yù)測值與實(shí)際值（或真實(shí)患病率），特別是在高年齡段和高血壓組?？梢允褂脷埐顖D（實(shí)際值vs殘差）來識(shí)別模型預(yù)測誤差的模式，看是否在高風(fēng)險(xiǎn)組存在系統(tǒng)性偏差?？梢灾谱鞫逊e柱狀圖或小提琴圖，比較模型在不同風(fēng)險(xiǎn)分層的預(yù)測準(zhǔn)確率或錯(cuò)誤率。*答案要點(diǎn)：方法一：使用散點(diǎn)圖或箱線圖，將模型預(yù)測的中風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)值與實(shí)際患病情況（是/否）進(jìn)行對比，特別關(guān)注高年齡段和高血壓組的數(shù)據(jù)點(diǎn)分布，看是否存在預(yù)測偏差。方法二：繪制殘差圖（實(shí)際患病率vs模型預(yù)測誤差），觀察在高風(fēng)險(xiǎn)組是否存在系統(tǒng)性的預(yù)測偏差（如誤差集中）。方法三：制作堆積柱狀圖或小提琴圖，比較模型在不同風(fēng)險(xiǎn)水平（如低、中、高）下預(yù)測正確的比例或錯(cuò)誤類型的分布。3.解析思路：考察綜合運(yùn)用多種可視化手段進(jìn)行復(fù)雜信息傳達(dá)的能力。需要選擇能夠清晰展示多變量關(guān)系、交互作用和趨勢的圖表。散點(diǎn)圖矩陣可用于初步探索多個(gè)連續(xù)變量之間的關(guān)系及交互；交互作用強(qiáng)的變量可用帶有邊際分布的散點(diǎn)圖（聯(lián)合分布圖）展示；非線性關(guān)系可用局部線性圖（LOESS曲線）或非參數(shù)回歸曲線在散點(diǎn)圖上繪制；風(fēng)險(xiǎn)隨時(shí)間或年齡變化的趨勢可用折線圖；不同風(fēng)險(xiǎn)等級群體的分布可用分組箱線圖或小提琴圖；高風(fēng)險(xiǎn)因素組合可用地圖或熱力圖展示。選擇原因是為了從不同維度（關(guān)系、趨勢、分布、重點(diǎn)區(qū)域）清晰地揭示模型的復(fù)雜特征。*答案要點(diǎn)：可選圖表及原因：1)散點(diǎn)圖矩陣：快速初步探索多個(gè)連續(xù)風(fēng)險(xiǎn)因素兩兩之間的關(guān)系和潛在交互；2)帶有邊際分布的散點(diǎn)圖：清晰展示兩個(gè)連續(xù)變量與二元結(jié)