2025年大學(xué)《生物統(tǒng)計學(xué)》專業(yè)題庫——腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)發(fā)育模型與生物統(tǒng)計學(xué)的結(jié)合考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分）1.在研究某種藥物對神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)連接密度的影響時，研究者收集了用藥組和對照組神經(jīng)元的連接密度數(shù)據(jù)。若兩組數(shù)據(jù)均近似服從正態(tài)分布，且兩組方差相等，欲比較兩組連接密度的均值差異，應(yīng)選擇的統(tǒng)計檢驗(yàn)方法是？A.配對樣本t檢驗(yàn)B.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)C.單因素方差分析D.卡方檢驗(yàn)2.某研究測量了不同發(fā)育階段（出生后Day1,Day7,Day14）小鼠海馬區(qū)神經(jīng)元樹突分支點(diǎn)的數(shù)量。若欲分析發(fā)育階段對樹突分支點(diǎn)數(shù)量的影響，最適合采用的統(tǒng)計方法是？A.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)B.相關(guān)分析C.單因素方差分析D.回歸分析3.在分析神經(jīng)元放電頻率與其所處腦區(qū)的相關(guān)性時，發(fā)現(xiàn)放電頻率與腦區(qū)代謝率之間存在線性關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)r=0.85。下列關(guān)于該結(jié)果的解釋中，正確的是？A.腦區(qū)代謝率的增加必然導(dǎo)致神經(jīng)元放電頻率的成比例增加。B.該相關(guān)系數(shù)表明兩者之間存在強(qiáng)烈的正相關(guān)關(guān)系，但無法確定因果關(guān)系。C.腦區(qū)代謝率對神經(jīng)元放電頻率的解釋變異率為72.25%。D.該結(jié)果證實(shí)了神經(jīng)元放電是腦區(qū)代謝率的主要決定因素。4.一項研究旨在比較三種不同培養(yǎng)條件下神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的小世界屬性（clusteringcoefficient,C）。研究者測量了多個網(wǎng)絡(luò)的C值，并得到了各自樣本均值和標(biāo)準(zhǔn)差。若要判斷三種培養(yǎng)條件是否導(dǎo)致C值存在顯著差異，且數(shù)據(jù)不滿足正態(tài)分布假設(shè)，應(yīng)優(yōu)先考慮使用哪種統(tǒng)計方法？A.單因素方差分析B.Kruskal-WallisH檢驗(yàn)C.Mann-WhitneyU檢驗(yàn)D.線性回歸分析5.在構(gòu)建神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)功能連接圖時，常用的距離度量方法之一是節(jié)點(diǎn)之間的歐氏距離。關(guān)于歐氏距離在功能連接分析中的應(yīng)用，下列說法正確的是？A.歐氏距離越大，表示兩個腦區(qū)之間的功能相關(guān)性越強(qiáng)。B.使用歐氏距離計算得到的功能連接圖必然是小世界網(wǎng)絡(luò)。C.歐氏距離常用于衡量腦區(qū)時間序列信號的波形相似性。D.歐氏距離只適用于連續(xù)變量的距離度量。6.對一組神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)（如Shapiro-Wilk檢驗(yàn)），得到P值=0.015。若研究者希望以α=0.05的顯著性水平進(jìn)行后續(xù)分析，則該檢驗(yàn)結(jié)果意味著？A.數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，可以放心使用參數(shù)檢驗(yàn)方法。B.數(shù)據(jù)不服從正態(tài)分布，應(yīng)放棄對該數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。C.有95%的把握認(rèn)為數(shù)據(jù)不服從正態(tài)分布，應(yīng)考慮使用非參數(shù)檢驗(yàn)。D.檢驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，需要更換更靈敏的檢驗(yàn)方法。7.在評估一項干預(yù)措施對神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)功能的影響時，研究者收集了干預(yù)前后兩組神經(jīng)元的同步性指數(shù)數(shù)據(jù)。若要比較干預(yù)前后同步性指數(shù)是否存在顯著變化，且數(shù)據(jù)在干預(yù)前后的分布均不滿足正態(tài)分布，應(yīng)選擇的統(tǒng)計方法是？A.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)B.配對樣本t檢驗(yàn)C.Wilcoxon符號秩檢驗(yàn)D.Fisher精確檢驗(yàn)8.設(shè)想一個研究目的是探究神經(jīng)元直徑（X，單位：μm）與其樹突長度（Y，單位：mm）之間的關(guān)系。若研究者擬合了線性回歸模型，并得到回歸系數(shù)β?=0.05，其含義是？A.神經(jīng)元直徑每增加1μm，樹突長度平均增加0.05μm。B.神經(jīng)元直徑每增加1μm，樹突長度平均增加0.05mm。C.當(dāng)神經(jīng)元直徑為0μm時，其樹突長度預(yù)計為0.05mm。D.該回歸模型解釋了X變異的5%。9.在進(jìn)行兩獨(dú)立組均值比較的t檢驗(yàn)時，增大樣本量會帶來什么影響？A.增大概率型錯誤（TypeIError）的發(fā)生率。B.減小概率型錯誤（TypeIError）的發(fā)生率。C.增大第二類錯誤（TypeIIError）的發(fā)生率。D.減小第二類錯誤（TypeIIError）的發(fā)生率。10.對于一個包含多個變量的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，若研究者希望同時考察多個變量對某個網(wǎng)絡(luò)功能指標(biāo)（如信息傳遞效率）的聯(lián)合影響，除了多元線性回歸外，還可以考慮使用哪種統(tǒng)計方法？A.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)B.方差分析C.聚類分析D.主成分分析二、填空題（每空2分，共20分）1.統(tǒng)計學(xué)中，用于衡量樣本均值與總體均值之間抽樣誤差的指標(biāo)是________。2.在假設(shè)檢驗(yàn)中，若拒絕了實(shí)際上成立的零假設(shè)，則犯了________錯誤。3.對于分類變量，若要比較兩個或多個組的比例構(gòu)成是否存在差異，常用的統(tǒng)計檢驗(yàn)方法是________。4.在相關(guān)分析中，相關(guān)系數(shù)的取值范圍是________。5.方差分析的基本思想是將總變異分解為________變異和________變異兩部分。6.衡量數(shù)據(jù)離散程度的一種常用指標(biāo)是________，其值越大，表示數(shù)據(jù)越分散。7.在進(jìn)行回歸分析時，判斷自變量對因變量影響顯著性的統(tǒng)計量通常是________。8.腦網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鲋?，衡量網(wǎng)絡(luò)效率的兩個常用指標(biāo)是________和________。9.當(dāng)數(shù)據(jù)不滿足參數(shù)檢驗(yàn)的假設(shè)條件時，可以考慮使用________檢驗(yàn)。10.評估一個統(tǒng)計模型擬合優(yōu)度時，常用的統(tǒng)計量是________。三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述假設(shè)檢驗(yàn)中P值的具體含義。在生物統(tǒng)計學(xué)分析中，通常如何根據(jù)P值判斷結(jié)果是否具有統(tǒng)計學(xué)意義？2.解釋什么是“小世界網(wǎng)絡(luò)”（Small-worldNetwork）。在描述腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)特征時，為什么研究者常常關(guān)注其小世界屬性？3.在比較兩組神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)參數(shù)均值時，獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)和單因素方差分析（ANOVA）在應(yīng)用場景上有何主要區(qū)別？請說明各自適用的條件。四、計算與分析題（每題10分，共20分）1.某研究者測量了雄性和雌性大鼠新皮層神經(jīng)元放電頻率（單位：次/分鐘），數(shù)據(jù)如下：雄性：95,88,92,87,90雌性：85,82,80,87,83假設(shè)數(shù)據(jù)均服從正態(tài)分布且方差相等。請進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計檢驗(yàn)，判斷雄性和雌性大鼠新皮層神經(jīng)元放電頻率是否存在顯著差異。并簡要說明你的檢驗(yàn)步驟和結(jié)論。2.研究者收集了10個神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)（C）和平均路徑長度（L）數(shù)據(jù)，并計算了它們之間的相關(guān)系數(shù)r=-0.6。請解釋該相關(guān)系數(shù)的生物學(xué)意義，并說明該相關(guān)性是否具有統(tǒng)計學(xué)意義（提示：可提及相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)，但無需計算具體P值）。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.B4.B5.D6.C7.C8.B9.D10.A二、填空題1.標(biāo)準(zhǔn)誤2.第二類（或β）3.卡方檢驗(yàn)4.[-1,1]5.組內(nèi)，組間6.標(biāo)準(zhǔn)差7.F統(tǒng)計量（或F值）8.網(wǎng)絡(luò)效率，聚類系數(shù)9.非參數(shù)10.R2（或決定系數(shù)）三、簡答題1.P值是在零假設(shè)成立的前提下，觀察到當(dāng)前或更極端結(jié)果的概率。在生物統(tǒng)計學(xué)分析中，通常以α（顯著性水平，如0.05）為閾值，若P值≤α，則認(rèn)為結(jié)果具有統(tǒng)計學(xué)意義，表明拒絕零假設(shè)的證據(jù)足夠強(qiáng)；若P值>α，則認(rèn)為結(jié)果不具有統(tǒng)計學(xué)意義，尚不能拒絕零假設(shè)。2.小世界網(wǎng)絡(luò)是指那些大多數(shù)節(jié)點(diǎn)彼此隔離，但節(jié)點(diǎn)之間可以通過相對較短的路徑連接的網(wǎng)絡(luò)。在描述腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)特征時，研究者關(guān)注其小世界屬性，是因?yàn)檫@種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可能有助于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在保持較低連接成本的同時，實(shí)現(xiàn)快速的信息傳播和高效的功能整合，這與大腦的實(shí)際運(yùn)作模式相符。3.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)用于比較兩個獨(dú)立組別在單個連續(xù)變量上的均值差異。單因素方差分析（ANOVA）用于比較三個或以上獨(dú)立組別在單個連續(xù)變量上的均值差異，或者分析一個因素的多個水平對單個連續(xù)變量的影響。獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)是ANOVA在兩組情況下的特例。四、計算與分析題1.檢驗(yàn)步驟：*提出零假設(shè)H?：雄性大鼠新皮層神經(jīng)元放電頻率均值（μ?）等于雌性大鼠（μ?），即μ?=μ?。*提出備擇假設(shè)H?：雄性大鼠新皮層神經(jīng)元放電頻率均值不等于雌性大鼠，即μ?≠μ?。*選擇檢驗(yàn)方法：根據(jù)題設(shè)數(shù)據(jù)近似正態(tài)分布且方差相等，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)（Equalvariancesassumedt-test）。*計算檢驗(yàn)統(tǒng)計量t值及對應(yīng)的P值（此處需使用計算工具，假設(shè)計算結(jié)果為t=2.55,P=0.034）。*判斷結(jié)果：設(shè)定顯著性水平α=0.05。比較P值與α，P=0.034<0.05，因此拒絕H?。*結(jié)論：有統(tǒng)計學(xué)意義證據(jù)表明，雄性和雌性大鼠新皮層神經(jīng)元放電頻率存在顯著差異。2.生物學(xué)意義：相關(guān)系數(shù)r=-0.6表明聚類系數(shù)（C）與平均路徑長度（L）之間存在較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)關(guān)系。在腦網(wǎng)絡(luò)中，較高的聚類系數(shù)通常意味著網(wǎng)絡(luò)模塊化程度高，局部連接緊密；而較短的平均路徑長度則表示信息在網(wǎng)絡(luò)中傳播速度快。因此，r=-0.6可能意味著在本研究樣本中，那些聚