2025年大學(xué)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》專業(yè)題庫——生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在環(huán)境公平與正義中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在評(píng)估某社區(qū)空氣污染對(duì)居民呼吸系統(tǒng)健康的影響時(shí)，研究者需要測量居民長期暴露于特定污染物的水平。以下哪類生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方法最適合用于描述這種長期暴露水平的集中趨勢和離散程度？A.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)B.配對(duì)樣本t檢驗(yàn)C.簡單線性回歸D.描述性統(tǒng)計(jì)（均值、標(biāo)準(zhǔn)差）2.某研究旨在比較居住在工業(yè)區(qū)附近（暴露組）與居住在遠(yuǎn)離工業(yè)區(qū)地區(qū)（非暴露組）的兒童白血病發(fā)病率。如果兩組兒童數(shù)量不等，在計(jì)算發(fā)病率（如每十萬人口病例數(shù)）時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮使用哪種方法來比較兩組間的差異？A.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)（直接比較發(fā)病率數(shù)值）B.卡方檢驗(yàn)（比較兩組病例和非病例構(gòu)成比）C.ANOVA（分析發(fā)病率的多重影響因素）D.標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)病率比3.研究者在分析某城市不同城區(qū)居民對(duì)飲用水安全的滿意度時(shí)，發(fā)現(xiàn)滿意度評(píng)分存在空間聚集性，即某些區(qū)域的居民滿意度普遍較高或較低。這種空間分布特征最適合采用哪種統(tǒng)計(jì)方法來識(shí)別？A.線性回歸分析B.相關(guān)性分析C.空間自相關(guān)分析（如Moran'sI）D.方差分析4.在一項(xiàng)關(guān)于居住地距離垃圾填埋場與兒童哮喘發(fā)病率關(guān)系的研究中，研究者發(fā)現(xiàn)兩者之間存在非線性關(guān)系。此時(shí)，最適合模型擬合這種關(guān)系的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方法是？A.簡單線性回歸B.對(duì)數(shù)線性回歸C.多項(xiàng)式回歸D.邏輯回歸5.如果研究者收集了關(guān)于某地空氣顆粒物濃度、綠化覆蓋率以及居民社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位的數(shù)據(jù)，并希望同時(shí)評(píng)估這三個(gè)因素對(duì)居民健康感知得分的影響，應(yīng)采用哪種統(tǒng)計(jì)方法？A.簡單線性回歸B.雙變量相關(guān)性分析C.多元線性回歸D.主成分分析6.在進(jìn)行環(huán)境健康效應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，選擇合適的檢驗(yàn)水準(zhǔn)（α值）至關(guān)重要。對(duì)于一項(xiàng)旨在識(shí)別弱勢群體環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)的研究，通常更應(yīng)傾向于選擇哪個(gè)α值，并解釋原因？A.α=0.01B.α=0.05C.α=0.10D.α值選擇與弱勢群體無關(guān)7.某研究測量了接觸特定職業(yè)危害物的工人組和非接觸組的工人血細(xì)胞參數(shù)，發(fā)現(xiàn)兩組參數(shù)均值存在差異。在進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)前，首先需要檢查的數(shù)據(jù)分布假設(shè)是？A.方差齊性B.正態(tài)性C.獨(dú)立性D.相關(guān)性8.在分析環(huán)境污染物暴露數(shù)據(jù)時(shí)，如果數(shù)據(jù)呈現(xiàn)偏態(tài)分布，且研究者希望穩(wěn)定方差并使數(shù)據(jù)更接近正態(tài)分布，常采用的預(yù)處理方法是？A.對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換B.對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平方根轉(zhuǎn)換C.刪除異常值D.使用非參數(shù)檢驗(yàn)方法9.研究者欲探究不同種族群體在居住地鄰近污染源選擇上的差異。如果分類變量是“種族”（如漢族、少數(shù)民族）和“居住地是否鄰近污染源”（是、否），那么最適合檢驗(yàn)兩組間是否存在顯著差異的統(tǒng)計(jì)方法是？A.t檢驗(yàn)B.方差分析C.卡方檢驗(yàn)D.Kruskal-Wallis檢驗(yàn)10.以下哪項(xiàng)不是在運(yùn)用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析環(huán)境公平與正義問題時(shí)必須考慮的倫理原則？A.數(shù)據(jù)隱私保護(hù)B.研究結(jié)果的公平傳播C.忽視不同人群的易感性差異D.確保研究結(jié)果的透明度和可重復(fù)性二、填空題（每空2分，共20分）1.在分析環(huán)境暴露與健康效應(yīng)的關(guān)系時(shí)，統(tǒng)計(jì)上常通過計(jì)算________來量化個(gè)體或群體暴露于特定環(huán)境因素的程度。2.為了評(píng)估某項(xiàng)環(huán)境干預(yù)措施（如植樹造林）對(duì)改善空氣質(zhì)量的效果，研究者需要比較干預(yù)前后同一地點(diǎn)的污染物濃度，此時(shí)應(yīng)采用________樣本統(tǒng)計(jì)推斷方法。3.如果一項(xiàng)研究旨在檢驗(yàn)居住地距離污染源遠(yuǎn)近與居民某種健康風(fēng)險(xiǎn)發(fā)病率之間是否存在關(guān)聯(lián)，那么“居住地距離”是________變量，“健康風(fēng)險(xiǎn)發(fā)病率”是________變量。4.在進(jìn)行空間統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，用于衡量空間上相鄰區(qū)域變量值相似性的指標(biāo)，例如Moran'sI，可以揭示環(huán)境負(fù)擔(dān)或資源的________現(xiàn)象。5.當(dāng)研究者需要評(píng)估多個(gè)自變量（如污染物濃度、溫度、濕度）對(duì)一個(gè)因變量（如健康癥狀評(píng)分）的綜合影響時(shí)，除了簡單線性回歸，還可以采用________回歸模型。6.在解釋統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果時(shí)，除了報(bào)告p值外，還應(yīng)關(guān)注效應(yīng)量，效應(yīng)量可以反映差異的________或關(guān)聯(lián)的________。7.對(duì)于分類數(shù)據(jù)，如不同污染類型（空氣、水、土壤）或不同健康結(jié)局（患病、未患?。?，常用的描述性統(tǒng)計(jì)量是________和________。8.在比較不同人群（如不同性別、年齡組）的環(huán)境暴露水平或健康指標(biāo)時(shí)，若總體規(guī)模差異較大，為消除總體大小影響，常使用________發(fā)病率或死亡率進(jìn)行比較。9.一項(xiàng)關(guān)于噪音污染對(duì)睡眠質(zhì)量影響的統(tǒng)計(jì)研究發(fā)現(xiàn)，噪音水平每增加10分貝，睡眠質(zhì)量評(píng)分平均下降2分，這里的“每增加10分貝”代表回歸系數(shù)，它衡量了自變量變化的________對(duì)因變量變化的影響程度。10.在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用中，尤其是在環(huán)境公平研究領(lǐng)域，必須認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)收集過程可能存在的________，這可能導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)結(jié)果偏離真實(shí)情況。三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述在環(huán)境公平研究中，使用標(biāo)準(zhǔn)化率（如世界標(biāo)化率WSR或直接標(biāo)化率CSR）相較于使用cruderate（crude發(fā)病率/死亡率）的優(yōu)勢。2.解釋什么是統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)中的第一類錯(cuò)誤（TypeIError）和第二類錯(cuò)誤（TypeIIError），并說明在環(huán)境健康效應(yīng)研究中，控制這兩種錯(cuò)誤分別意味著什么。3.描述在分析環(huán)境因素與健康結(jié)局的空間關(guān)聯(lián)時(shí)，選擇使用地理加權(quán)回歸（GWR）而不是普通線性回歸的理由。四、論述題（10分）試論述生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中的回歸分析方法如何應(yīng)用于探討環(huán)境資源分配（如綠地、優(yōu)質(zhì)水源）與環(huán)境公平正義的關(guān)系。請(qǐng)結(jié)合具體分析步驟和可能遇到的統(tǒng)計(jì)挑戰(zhàn)進(jìn)行闡述。試卷答案一、選擇題1.D解析思路：描述性統(tǒng)計(jì)是用于總結(jié)和描述數(shù)據(jù)特征的方法，包括集中趨勢（如均值）和離散程度（如標(biāo)準(zhǔn)差）的度量，正好符合題目描述的需求。其他選項(xiàng)均為推斷性統(tǒng)計(jì)方法，用于比較差異或分析關(guān)系。2.B解析思路：當(dāng)比較兩組發(fā)病率時(shí)，如果兩組人口數(shù)量差異很大，直接比較發(fā)病率數(shù)值可能受到人口數(shù)量影響而失真。標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)病率通過消除人口結(jié)構(gòu)差異，使比較更公平、更具可比性?？ǚ綑z驗(yàn)用于比較構(gòu)成比，不適用于比較率。t檢驗(yàn)和ANOVA用于比較均值，不直接適用于率。3.C解析思路：空間自相關(guān)分析（如Moran'sI）是用于檢驗(yàn)空間數(shù)據(jù)中是否存在空間依賴性或空間聚集性的統(tǒng)計(jì)方法，能夠識(shí)別變量值在空間上的相似性或差異性模式。其他選項(xiàng)不直接關(guān)注空間分布特征。4.C解析思路：多項(xiàng)式回歸是線性回歸的擴(kuò)展，能夠擬合變量間非線性的關(guān)系，適用于題目中描述的“非線性關(guān)系”。簡單線性回歸適用于直線關(guān)系。對(duì)數(shù)線性回歸通常用于分類數(shù)據(jù)。邏輯回歸用于二分類因變量。5.C解析思路：多元線性回歸允許同時(shí)分析多個(gè)自變量對(duì)一個(gè)因變量的影響，能夠評(píng)估每個(gè)自變量在控制其他變量后的獨(dú)立貢獻(xiàn)。簡單線性回歸只分析一個(gè)自變量。雙變量相關(guān)性分析用于分析兩個(gè)變量間的線性關(guān)系。主成分分析是降維方法。6.A解析思路：α=0.01表示檢驗(yàn)結(jié)果為假陽性的概率只有1%。在需要高度精確且關(guān)乎公共健康（特別是對(duì)弱勢群體）的研究中，選擇更嚴(yán)格的α值（更小的p值閾值）可以減少將真實(shí)無效關(guān)系錯(cuò)誤判斷為有關(guān)系的風(fēng)險(xiǎn)。α=0.05是常用標(biāo)準(zhǔn)，α=0.10較不嚴(yán)格。弱勢群體更需謹(jǐn)慎。7.B解析思路：大多數(shù)參數(shù)檢驗(yàn)（如t檢驗(yàn)、ANOVA）的前提假設(shè)之一是數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布。在進(jìn)行均值比較之前，需要通過檢驗(yàn)（如Shapiro-Wilk檢驗(yàn)）或可視化（如Q-Q圖）來評(píng)估數(shù)據(jù)的正態(tài)性。8.A解析思路：對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換是常用的處理偏態(tài)分布數(shù)據(jù)的方法，特別是當(dāng)數(shù)據(jù)右偏（長尾向右）且希望穩(wěn)定方差時(shí)。平方根轉(zhuǎn)換也常用于右偏數(shù)據(jù)，但效果不如對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換。刪除異常值是數(shù)據(jù)處理步驟，但可能丟失信息。非參數(shù)檢驗(yàn)不依賴分布假設(shè)，但損失信息較多。9.C解析思路：卡方檢驗(yàn)（Chi-squaretest）主要用于比較兩個(gè)或多個(gè)分類變量之間的獨(dú)立性或關(guān)聯(lián)性。題目中涉及的兩個(gè)分類變量（種族，是/否鄰近污染源）是典型的卡方檢驗(yàn)應(yīng)用場景。t檢驗(yàn)用于比較兩組連續(xù)型數(shù)據(jù)的均值。方差分析用于比較兩組以上連續(xù)型數(shù)據(jù)的均值。Kruskal-Wallis檢驗(yàn)是非參數(shù)檢驗(yàn)，用于比較兩組以上秩次。10.C解析思路：數(shù)據(jù)隱私保護(hù)和結(jié)果公平傳播以及結(jié)果的透明度和可重復(fù)性都是環(huán)境公平研究中重要的倫理原則。忽視不同人群的易感性差異會(huì)導(dǎo)致研究結(jié)論和干預(yù)措施不公平，違背了環(huán)境公平正義的核心精神。二、填空題1.暴露劑量解析思路：在環(huán)境健康研究中，暴露劑量是衡量個(gè)體或群體接觸環(huán)境有害因素水平的核心指標(biāo)，通?；跐舛群蜁r(shí)間來計(jì)算，是統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)。2.配對(duì)解析思路：配對(duì)樣本（或重復(fù)測量）t檢驗(yàn)用于比較同一組對(duì)象在兩個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)或兩種不同條件下某個(gè)變量值的均值差異，符合干預(yù)前后比較的場景。3.自變量；因變量解析思路：在研究假設(shè)中，研究者操縱或選擇的自變量（IndependentVariable）是可能影響結(jié)果的因素（如距離污染源遠(yuǎn)近），因變量（DependentVariable）是研究要觀察的結(jié)果（如健康風(fēng)險(xiǎn)發(fā)病率）。4.聚集解析思路：空間自相關(guān)分析揭示的是空間上鄰近的區(qū)域在某個(gè)變量值上表現(xiàn)出相似性（正相關(guān)）或差異性（負(fù)相關(guān)）的趨勢，即環(huán)境負(fù)擔(dān)或資源的空間聚集現(xiàn)象。5.多元解析思路：多元線性回歸能夠同時(shí)納入多個(gè)自變量，分析它們對(duì)一個(gè)因變量的綜合影響，解決了簡單線性回歸只能分析一個(gè)自變量的問題。6.大?。粡?qiáng)度解析思路：效應(yīng)量（EffectSize）是衡量差異大小或關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的一個(gè)指標(biāo)，它提供了關(guān)于研究結(jié)果實(shí)際重要性的信息，補(bǔ)充了p值僅關(guān)注統(tǒng)計(jì)顯著性的不足。7.頻數(shù)；比例（或百分比）解析思路：對(duì)于分類數(shù)據(jù)，頻數(shù)是每個(gè)類別出現(xiàn)的次數(shù)，比例（或百分比）是頻數(shù)占總體比例，是描述分類數(shù)據(jù)最常用的統(tǒng)計(jì)量。8.標(biāo)準(zhǔn)化解析思路：標(biāo)準(zhǔn)化率（如世界標(biāo)化率WSR或直接標(biāo)化率CSR）通過將觀察到的率與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)人口結(jié)構(gòu)下的預(yù)期率進(jìn)行比較，消除了不同人群年齡、性別等構(gòu)成差異的影響，使得不同群體間的率具有可比性。9.每單位變化解析思路：在回歸分析中，回歸系數(shù)（B值）表示自變量每變化一個(gè)單位時(shí)，因變量平均變化的量（當(dāng)其他自變量保持不變時(shí)）。題目中“每增加10分貝”即自變量變化10分貝，系數(shù)值為-2，表示噪音每增加10分貝，評(píng)分平均下降2分。10.源頭（或設(shè)計(jì)/系統(tǒng)性）解析思路：數(shù)據(jù)偏倚是指在數(shù)據(jù)收集、處理或分析過程中系統(tǒng)性地偏離真實(shí)情況，導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)結(jié)果產(chǎn)生誤差。源頭偏倚（或設(shè)計(jì)偏倚）發(fā)生在研究設(shè)計(jì)或數(shù)據(jù)收集階段，是必須關(guān)注的一類偏倚。三、簡答題1.簡述在環(huán)境公平研究中，使用標(biāo)準(zhǔn)化率（如世界標(biāo)化率WSR或直接標(biāo)化率CSR）相較于使用cruderate（crude發(fā)病率/死亡率）的優(yōu)勢。解析思路：優(yōu)勢在于標(biāo)準(zhǔn)化率消除了不同比較群體間年齡、性別等構(gòu)成因素差異的影響，使得率具有可比性。Cruderate容易受到人口年齡結(jié)構(gòu)變化或性別比例變化的影響，可能掩蓋或夸大真實(shí)的暴露與健康效應(yīng)關(guān)系，尤其是在比較不同社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位或種族群體時(shí)。標(biāo)準(zhǔn)化率能更準(zhǔn)確地反映暴露與結(jié)局的關(guān)聯(lián)，有助于識(shí)別環(huán)境不公平現(xiàn)象。2.解釋什么是統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)中的第一類錯(cuò)誤（TypeIError）和第二類錯(cuò)誤（TypeIIError），并說明在環(huán)境健康效應(yīng)研究中，控制這兩種錯(cuò)誤分別意味著什么。解析思路：第一類錯(cuò)誤（TypeIError）是指原假設(shè)（H0，通常假設(shè)沒有效應(yīng)或沒有關(guān)聯(lián)）實(shí)際上是真實(shí)的，但錯(cuò)誤地拒絕了它，即“假陽性”。第二類錯(cuò)誤（TypeIIError）是指原假設(shè)（H0）實(shí)際上是錯(cuò)誤的，但錯(cuò)誤地接受了它，即“假陰性”。在環(huán)境健康研究中，控制第一類錯(cuò)誤意味著要避免將實(shí)際不存在的環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)錯(cuò)誤地宣稱為存在，減少不必要的公眾恐慌和昂貴的干預(yù)措施?？刂频诙愬e(cuò)誤意味著要避免錯(cuò)過真實(shí)存在的環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)，確保能夠識(shí)別并采取必要的防護(hù)措施，保護(hù)公眾健康。3.描述在分析環(huán)境因素與健康結(jié)局的空間關(guān)聯(lián)時(shí)，選擇使用地理加權(quán)回歸（GWR）而不是普通線性回歸的理由。解析思路：理由在于GWR能夠處理空間非平穩(wěn)性，即自變量對(duì)因變量的影響在不同空間位置上是變化的。普通線性回歸假設(shè)自變量對(duì)因變量的影響在整個(gè)研究區(qū)域內(nèi)是恒定的（空間平穩(wěn)）。但在環(huán)境公平研究中，污染源的影響范圍、人群的易感性、暴露路徑等都可能因地理位置不同而變化，GWR通過為每個(gè)地點(diǎn)估計(jì)不同的回歸系數(shù)，能夠更精確地捕捉這種空間異質(zhì)性，提供更符合地理現(xiàn)實(shí)的分析結(jié)果。普通線性回歸可能忽略空間效應(yīng)，導(dǎo)致模型偏差或解釋力不足。四、論述題試論述生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中的回歸分析方法如何應(yīng)用于探討環(huán)境資源分配（如綠地、優(yōu)質(zhì)水源）與環(huán)境公平正義的關(guān)系。請(qǐng)結(jié)合具體分析步驟和可能遇到的統(tǒng)計(jì)挑戰(zhàn)進(jìn)行闡述。解析思路：回歸分析方法在探討環(huán)境資源分配與環(huán)境公平正義的關(guān)系中具有重要應(yīng)用價(jià)值。其核心在于分析環(huán)境資源的可及性或質(zhì)量（自變量）與居民健康、福祉或社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位（因變量）之間的關(guān)系，并控制其他混雜因素的影響。分析步驟：1.研究問題定義與假設(shè)提出：明確要探討的具體環(huán)境資源（如城市公園綠地面積、飲用水源地距離、空氣污染暴露水平等）與環(huán)境公平問題（如不同收入群體、種族群體在資源獲取上的差異，以及這種差異如何影響其健康或生活滿意度）。提出假設(shè)，例如，“居住在綠地更少區(qū)域的居民，其身心健康狀況較差，且這種關(guān)聯(lián)在低社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位群體中更為顯著”。2.數(shù)據(jù)收集：收集研究所需數(shù)據(jù)，包括：*因變量：與公平正義相關(guān)的指標(biāo)，如居民健康數(shù)據(jù)（發(fā)病率、生活質(zhì)量評(píng)分）、社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（收入、教育水平）、感知數(shù)據(jù)（通過問卷收集對(duì)環(huán)境和生活條件的評(píng)價(jià)）。*自變量：環(huán)境資源分配指標(biāo)，如居住地附近的環(huán)境資源指數(shù)（可綜合綠地覆蓋率、公園距離、水質(zhì)等級(jí)等）、污染物濃度等。*控制變量：可能影響因變量的其他因素，如年齡、性別、居住時(shí)間、交通可達(dá)性、社區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施等。*空間信息：居民地址（用于計(jì)算到資源的距離或獲取資源的機(jī)會(huì)）、地理坐標(biāo)（用于空間分析）。3.數(shù)據(jù)處理與變量構(gòu)建：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和整理?？赡苄枰獦?gòu)建綜合指標(biāo)（如環(huán)境資源指數(shù)）。處理分類變量和連續(xù)變量。檢查變量分布，必要時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。4.模型選擇與構(gòu)建：*簡單線性回歸：可初步分析單一環(huán)境資源與因變量的關(guān)系。例如，分析居住地到最近公園的距離與居民生活滿意度的關(guān)系。*多元線性回歸：這是更常用的方法。構(gòu)建模型，以居民健康/福祉/社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為因變量，以環(huán)境資源分配指標(biāo)為自變量，同時(shí)納入一系列控制變量。模型形式為`因變量=β0+β1*環(huán)境資源+β2*控制變量1+...+βk*控制變量k+ε`。5.模型估計(jì)與結(jié)果解讀：使用統(tǒng)計(jì)軟件估計(jì)模型參數(shù)（β系數(shù)）。解讀回歸系數(shù)：*β1的符號(hào)和顯著性：判斷環(huán)境資源分配與因變量之間是否存在統(tǒng)計(jì)上顯著的正相關(guān)（資源改善有益）或負(fù)相關(guān)（資源匱乏不利）。系數(shù)的大小反映了關(guān)系的強(qiáng)度。*控制變量的影響：評(píng)估在考慮了環(huán)境資源分配后，其他因素對(duì)因變量的影響。