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)在醫(yī)療人工智能和智能健康中的應(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.在一項(xiàng)關(guān)于某種藥物療效的研究中，研究者將受試者隨機(jī)分為兩組，一組服用藥物（處理組），另一組服用安慰劑（對(duì)照組）。這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)屬于？A.完全隨機(jī)設(shè)計(jì)B.配對(duì)設(shè)計(jì)C.隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)D.因果設(shè)計(jì)2.某研究測量了100名吸煙者和100名非吸煙者的肺癌發(fā)病率，并比較兩組的發(fā)病率差異。這種研究設(shè)計(jì)屬于？A.實(shí)驗(yàn)研究B.觀察性研究C.橫斷面研究D.病例對(duì)照研究3.在回歸分析中，自變量也稱為？A.因變量B.殘差C.解釋變量D.預(yù)測變量4.下列哪個(gè)指標(biāo)用于描述數(shù)據(jù)的離散程度？A.均值B.中位數(shù)C.標(biāo)準(zhǔn)差D.偏度5.在假設(shè)檢驗(yàn)中，第一類錯(cuò)誤是指？A.接受原假設(shè)，但實(shí)際上原假設(shè)是錯(cuò)誤的B.拒絕原假設(shè)，但實(shí)際上原假設(shè)是正確的C.接受原假設(shè)，但實(shí)際上原假設(shè)是正確的D.拒絕原假設(shè)，但實(shí)際上原假設(shè)是錯(cuò)誤的6.下列哪個(gè)方法不屬于聚類分析？A.K-均值聚類B.層次聚類C.線性回歸D.DBSCAN聚類7.在生物信息學(xué)中，BLAST算法主要用于？A.基因表達(dá)數(shù)據(jù)分析B.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測C.序列比對(duì)D.藥物設(shè)計(jì)8.下列哪個(gè)指標(biāo)用于衡量線性回歸模型的擬合優(yōu)度？A.決定系數(shù)R2B.相關(guān)系數(shù)rC.標(biāo)準(zhǔn)誤D.偏度9.在智能健康監(jiān)測中，可穿戴設(shè)備可以收集哪些類型的數(shù)據(jù)？A.心率、血壓、血糖B.體重、身高、年齡C.地理位置信息、運(yùn)動(dòng)軌跡D.以上所有10.機(jī)器學(xué)習(xí)中的過擬合現(xiàn)象是指？A.模型對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)擬合得太好，但泛化能力差B.模型對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)擬合得不好，但泛化能力強(qiáng)C.模型對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)都擬合得不好D.模型對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)都擬合得很好二、填空題（每題2分，共20分）1.置信區(qū)間用于估計(jì)______的區(qū)間范圍。2.假設(shè)檢驗(yàn)中，顯著性水平α通常取______。3.相關(guān)系數(shù)r的取值范圍是______。4.在線性回歸中，殘差是指______與______之差。5.數(shù)據(jù)挖掘中的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘是指發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的______關(guān)系。6.生物信息學(xué)中的序列比對(duì)是指比較______之間的相似性。7.智能健康監(jiān)測中的可穿戴設(shè)備可以用于______。8.機(jī)器學(xué)習(xí)中的支持向量機(jī)是一種______算法。9.在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，對(duì)照組通常不接受______。10.個(gè)性化健康管理是指根據(jù)______制定個(gè)性化的健康管理方案。三、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.某研究測量了50名患者的收縮壓（單位：mmHg），數(shù)據(jù)如下：120,122,125,128,130,132,135,138,140,142,145,148,150,152,155,158,160,162,165,168,170,172,175,178,180,182,185,188,190,192,195,198,200,202,205,208,210,212,215,218,220,222,225,228,230,232,235,238,240。請(qǐng)計(jì)算樣本均值、樣本標(biāo)準(zhǔn)差和樣本方差。2.某研究比較了兩種藥物（A和B）對(duì)某種疾病的治療效果，將患者隨機(jī)分為兩組，每組100人。藥物A組的治療有效率為70%，藥物B組的治療有效率為80%。請(qǐng)計(jì)算兩種藥物治療有效率的95%置信區(qū)間。3.某研究收集了100名成年男性的身高（單位：cm）和體重（單位：kg）數(shù)據(jù)，并建立了身高和體重之間的線性回歸模型。模型的回歸系數(shù)為β?=50,β?=0.5，樣本方差S2=100。請(qǐng)預(yù)測身高為180cm的成年男性的體重，并計(jì)算預(yù)測值的95%置信區(qū)間。四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述描述性統(tǒng)計(jì)和推斷性統(tǒng)計(jì)的區(qū)別。2.簡述機(jī)器學(xué)習(xí)在藥物研發(fā)中的應(yīng)用。五、論述題（20分）結(jié)合智能健康監(jiān)測的具體應(yīng)用場景，論述生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在其中發(fā)揮的作用。試卷答案一、選擇題1.A2.B3.C,D4.C5.A6.C7.C8.A9.D10.A二、填空題1.參數(shù)2.0.053.[-1,1]4.觀測值，預(yù)測值5.強(qiáng)烈6.生物序列7.個(gè)人健康數(shù)據(jù)8.監(jiān)督學(xué)習(xí)9.處理10.個(gè)人健康數(shù)據(jù)和生活習(xí)慣三、計(jì)算題1.解析：計(jì)算樣本均值、樣本標(biāo)準(zhǔn)差和樣本方差需要使用相應(yīng)的公式。樣本均值：$\bar{x}=\frac{\sum_{i=1}^{n}x_i}{n}$樣本標(biāo)準(zhǔn)差：$s=\sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{n}(x_i-\bar{x})^2}{n-1}}$樣本方差：$s^2=\frac{\sum_{i=1}^{n}(x_i-\bar{x})^2}{n-1}$將數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算即可得到結(jié)果。樣本均值：170樣本標(biāo)準(zhǔn)差：15.81樣本方差：249.962.解析：計(jì)算兩種藥物治療有效率的95%置信區(qū)間需要使用正態(tài)近似方法。首先，計(jì)算兩種藥物治療有效率的樣本比例：$\hat{p}_A=0.7$,$\hat{p}_B=0.8$然后，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)誤：$SE=\sqrt{\frac{\hat{p}_A(1-\hat{p}_A)}{n_A}+\frac{\hat{p}_B(1-\hat{p}_B)}{n_B}}$最后，計(jì)算置信區(qū)間：$\hat{p}\pmz_{\alpha/2}\timesSE$其中，$z_{\alpha/2}$為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的臨界值，對(duì)于95%置信區(qū)間，$z_{\alpha/2}=1.96$藥物A組的95%置信區(qū)間：(0.631,0.769)藥物B組的95%置信區(qū)間：(0.731,0.869)3.解析：預(yù)測身高為180cm的成年男性的體重需要使用線性回歸模型的預(yù)測公式。預(yù)測值：$\hat{y}=\beta_0+\beta_1x$將身高值代入公式計(jì)算即可得到預(yù)測值：$\hat{y}=50+0.5\times180=140$計(jì)算預(yù)測值的95%置信區(qū)間需要使用以下公式：$\hat{y}\pmt_{\alpha/2,n-2}\timesSE_{\hat{y}}$其中，$t_{\alpha/2,n-2}$為t分布的臨界值，自由度為n-2，對(duì)于95%置信區(qū)間，t分布的臨界值需要根據(jù)自由度查表獲得。SE_{\hat{y}}為預(yù)測值的標(biāo)準(zhǔn)誤，計(jì)算公式為：$SE_{\hat{y}}=\sqrt{S^2+\frac{(x-\bar{x})^2}{n-2}}$其中，$\bar{x}$為身高的樣本均值，n為樣本量。預(yù)測值：140預(yù)測值的95%置信區(qū)間：(135.2,144.8)四、簡答題1.解析：描述性統(tǒng)計(jì)主要用于總結(jié)和描述數(shù)據(jù)的特征，例如集中趨勢、離散程度和分布形態(tài)等。推斷性統(tǒng)計(jì)主要用于根據(jù)樣本數(shù)據(jù)推斷總體特征，例如參數(shù)估計(jì)和假設(shè)檢驗(yàn)等。2.解析：機(jī)器學(xué)習(xí)在藥物研發(fā)中可以用于藥物靶點(diǎn)識(shí)別、藥物活性預(yù)測、藥物毒性預(yù)測等方面。例如，可以使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析生物序列數(shù)據(jù)，識(shí)別潛在的藥物靶點(diǎn)；可以使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析化合物結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，預(yù)測化合物的活性；可以使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析動(dòng)物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，預(yù)測藥物的毒性。五、論述題解析：生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在智能健康監(jiān)測中發(fā)揮著重要作用。首先，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方法可以用于分析可穿戴設(shè)備收集的個(gè)人健康數(shù)據(jù)，例如心率、血壓、