2025年大學(xué)《生物統(tǒng)計學(xué)》專業(yè)題庫——生物統(tǒng)計學(xué)在動物學(xué)研究中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡述樣本均值和樣本標(biāo)準(zhǔn)差在描述動物種群特征（如體重、體長）時的含義和作用。二、某研究者在不同棲息地（A,B,C）捕獲并測量了雄性某種鳥類的翼長（單位：毫米）。若要比較這三個棲息地中雄性鳥類的平均翼長是否存在顯著差異，最適合選用哪種統(tǒng)計檢驗方法？請說明該方法的基本原理和主要假設(shè)條件。三、在一項關(guān)于溫度對昆蟲發(fā)育速率影響的研究中，研究人員在四種不同溫度下（T1,T2,T3,T4）培養(yǎng)同一種昆蟲，并記錄了從卵到成蟲所需的時間（單位：天）。請問該研究設(shè)計屬于什么類型？若要分析溫度對發(fā)育速率是否有顯著影響，應(yīng)進(jìn)行怎樣的方差分析？簡述其分析步驟中的關(guān)鍵點。四、某研究者測量了10只健康成年雄性獵豹和10只健康成年雌性獵豹的心率（單位：次/分鐘）。請設(shè)計一個合適的統(tǒng)計方法來檢驗性別是否對獵豹的心率有顯著影響，并簡述檢驗的基本思路。五、在一項關(guān)于食物資源對鳥類繁殖成功率的研究中，研究人員記錄了20對某種鳥類的食物攝入量（克/天）和繁殖成功率（百分比）。研究者希望了解食物攝入量與繁殖成功率之間是否存在線性關(guān)系。請說明應(yīng)使用何種統(tǒng)計方法來分析這種關(guān)系，并解釋如何根據(jù)分析結(jié)果判斷兩者間的關(guān)系強(qiáng)度和方向。六、研究者隨機(jī)選取了30只某種嚙齒動物的幼崽，將它們隨機(jī)分配到三個不同營養(yǎng)水平的飼料組（每組10只），飼養(yǎng)一段時間后測量其體重增長（單位：克）。在獲得數(shù)據(jù)后，研究者發(fā)現(xiàn)其中一組數(shù)據(jù)存在異常值。請問在這種情況下，是否仍然可以使用方差分析來比較三組飼料對體重增長的影響？為什么？如果使用，應(yīng)采取什么預(yù)處理方法？如果不使用，建議采用何種替代方法？七、某研究旨在比較兩種不同的捕蟲燈（燈A和燈B）在誘捕某種夜行性昆蟲數(shù)量上的效果。研究人員在某片林地內(nèi)同時使用兩種捕蟲燈各10晚，記錄每晚誘捕到的昆蟲數(shù)量。請設(shè)計一個合適的統(tǒng)計檢驗方法來分析兩種捕蟲燈的誘捕效果是否存在顯著差異，并說明選擇該方法的理由。八、在動物行為學(xué)研究中，研究者觀察記錄了某種猴子在一天內(nèi)不同活動（進(jìn)食、休息、社交、活動）所花費(fèi)的時間比例。研究者想了解不同性別（雄性、雌性）的猴子在時間分配上是否存在顯著差異。請問應(yīng)使用何種統(tǒng)計方法來分析這個問題？請簡述該方法的基本思路。九、某研究假設(shè)高海拔地區(qū)的某種兩棲動物體型會相對較小，以適應(yīng)環(huán)境。研究人員采集了來自三個不同海拔梯度（低、中、高）的該物種樣本，測量了其體長和體重。在分析數(shù)據(jù)時，研究者首先計算了每個海拔梯度樣本的體長均值和標(biāo)準(zhǔn)差，并繪制了均值折線圖。請解釋研究者這樣做的目的，并說明該圖能初步揭示哪些信息。十、在進(jìn)行動物標(biāo)記重捕調(diào)查以估計種群密度時，常用的林肯指數(shù)法公式為：N=(Mn/M)*R，其中N為種群總數(shù)估計值，M為初始標(biāo)記數(shù)，m為重捕總數(shù)，R為重捕中帶有標(biāo)記的個體數(shù)。請解釋該公式中各符號的含義，并簡述使用該公式進(jìn)行種群密度估計時需要滿足哪些基本假設(shè)條件。試卷答案一、樣本均值代表動物種群該項特征（如體重、體長）的平均水平，可以反映種群的總體狀況。樣本標(biāo)準(zhǔn)差衡量該特征在種群內(nèi)的變異程度或離散程度，反映種群的異質(zhì)性。兩者結(jié)合可以更全面地描述動物種群特征的整體分布情況。二、最適合選用單因素方差分析（One-wayANOVA）。其基本原理是檢驗自變量（棲息地）的不同水平（A,B,C）對因變量（翼長）的總體均值是否產(chǎn)生顯著影響。主要假設(shè)條件包括：①各處理組的樣本來自正態(tài)分布的總體；②各處理組的總體方差相等（方差齊性）；③樣本間相互獨(dú)立。三、該研究設(shè)計屬于完全隨機(jī)設(shè)計（或隨機(jī)分組設(shè)計）。應(yīng)進(jìn)行單因素方差分析（One-wayANOVA）。分析步驟的關(guān)鍵點包括：①檢驗數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)性和方差齊性假設(shè)；②若假設(shè)滿足，計算各組均值、總體均值、組內(nèi)平方和（SSE）、組間平方和（SSB）、總平方和（SST）及相應(yīng)的自由度；③計算組內(nèi)均方（MSE）和組間均方（MSB）；④計算F統(tǒng)計量（MSB/MSE）；⑤查閱F分布表，根據(jù)自由度和顯著性水平α判斷F統(tǒng)計量是否超過臨界值，或計算P值進(jìn)行判斷，從而得出溫度對發(fā)育速率是否有顯著影響的結(jié)論。四、應(yīng)使用獨(dú)立樣本t檢驗（Independentsamplest-test）。其基本思路是檢驗兩組（雄性、雌性）獵豹心率數(shù)據(jù)的均值是否存在顯著差異。首先檢驗兩組數(shù)據(jù)是否滿足正態(tài)性和方差齊性假設(shè)。若滿足，計算t統(tǒng)計量，并根據(jù)自由度和顯著性水平α判斷t統(tǒng)計量是否超過臨界值，或計算P值進(jìn)行判斷，從而得出性別是否對獵豹心率有顯著影響的結(jié)論。五、應(yīng)使用線性相關(guān)分析（Linearcorrelationanalysis），通常計算皮爾遜相關(guān)系數(shù)（Pearsoncorrelationcoefficient）。分析思路是計算食物攝入量（X）與繁殖成功率（Y）之間的相關(guān)系數(shù)r，并根據(jù)r的絕對值大小判斷兩者間線性關(guān)系強(qiáng)度（|r|越接近1，強(qiáng)度越強(qiáng)；|r|越接近0，強(qiáng)度越弱），根據(jù)r的正負(fù)號判斷關(guān)系方向（r>0為正相關(guān)，r<0為負(fù)相關(guān)）。同時需要檢驗相關(guān)系數(shù)的顯著性（通常通過t檢驗，P值）來判斷觀察到的相關(guān)性是否具有統(tǒng)計學(xué)意義。六、可以。方差分析對異常值（離群點）的敏感度取決于異常值數(shù)量和程度。一個或少數(shù)幾個異常值可能不影響結(jié)果的穩(wěn)定性。只要數(shù)據(jù)基本滿足正態(tài)性和方差齊性假設(shè)，仍然可以使用ANOVA。若存在異常值且影響顯著，可采取預(yù)處理方法，如剔除異常值（需說明理由）、或使用對異常值不敏感的統(tǒng)計方法，如非參數(shù)方差分析（Kruskal-WallisH檢驗）。七、應(yīng)使用獨(dú)立樣本t檢驗（Independentsamplest-test）。選擇該方法的理由是：①研究比較的是兩種獨(dú)立處理（燈A、燈B）的效果；②每種處理下獲得的數(shù)據(jù)（誘捕昆蟲數(shù)量）視為一個獨(dú)立樣本；③通常假設(shè)誘捕數(shù)量服從正態(tài)分布，且兩組方差相等（或可以選擇進(jìn)行方差齊性檢驗后決定是否使用t檢驗，或使用Welch'st檢驗）。檢驗?zāi)康氖潜容^兩種捕蟲燈誘捕效果的均值是否存在顯著差異。八、應(yīng)使用卡方檢驗（Chi-squaretest），具體為卡方擬合優(yōu)度檢驗或卡方獨(dú)立性檢驗。若研究是比較不同性別猴子在“進(jìn)食、休息、社交、活動”這四類活動上的時間比例分布是否一致，且比例數(shù)據(jù)為分類計數(shù)，則使用卡方擬合優(yōu)度檢驗（檢驗各性別總體時間分配比例是否相同）。若研究是比較不同性別（行）在不同活動類型（列）上的時間比例（或人數(shù)）分布是否獨(dú)立，則使用卡方獨(dú)立性檢驗?；舅悸肥怯嬎阌^察頻數(shù)與期望頻數(shù)（基于行totals和列totals計算得到）之間的差異，通過卡方統(tǒng)計量檢驗其總差異是否具有統(tǒng)計學(xué)意義。九、研究者計算均值和標(biāo)準(zhǔn)差是為了量化描述每個海拔梯度樣本的體長特征，了解其集中趨勢和離散程度。繪制均值折線圖可以直觀比較不同海拔梯度下猴子體長均值的大小變化趨勢，初步判斷是否存在隨著海拔升高體長均值減小的情況，為后續(xù)的統(tǒng)計分析提供直觀感受。十、各符號含義：N為種群總數(shù)估計值，M為初始標(biāo)記數(shù)，m為重捕總數(shù)，R為重捕中帶有標(biāo)記的個體數(shù)。使用該公式進(jìn)行種群密度估計時