2025年大學(xué)《生物統(tǒng)計學(xué)》專業(yè)題庫——生物統(tǒng)計學(xué)在生物免疫和免疫治療中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在一項比較兩種免疫治療方法（A法和B法）對某疾病緩解率影響的臨床試驗中，隨機(jī)將患者分配至A法或B法組。為比較兩組緩解率是否有顯著差異，最適宜選用的統(tǒng)計檢驗方法是？A.方差分析（ANOVA）B.配對樣本t檢驗C.獨(dú)立樣本t檢驗D.卡方檢驗2.一研究者測量了接受特定免疫療法前后的12名患者的免疫指標(biāo)，旨在觀察該療法是否引起指標(biāo)變化。此研究設(shè)計最適合采用的統(tǒng)計檢驗方法是？A.獨(dú)立樣本t檢驗B.配對樣本t檢驗C.線性回歸分析D.卡方檢驗3.在分析基因表達(dá)數(shù)據(jù)時，研究者發(fā)現(xiàn)某個基因在治療組和對照組中的表達(dá)量均值存在差異，且兩組數(shù)據(jù)均服從正態(tài)分布，樣本量不等。為檢驗其差異的顯著性，應(yīng)優(yōu)先考慮使用？A.Mann-WhitneyU檢驗B.Wilcoxon符號秩檢驗C.t檢驗（假設(shè)方差相等）D.t檢驗（假設(shè)方差不等）4.一項研究旨在探討年齡（分組：青年<40歲，中年40-60歲，老年>60歲）與免疫細(xì)胞壽命的關(guān)系。研究者計劃比較三組免疫細(xì)胞壽命的中位數(shù)是否有差異，且數(shù)據(jù)分布可能偏態(tài)。最適合的統(tǒng)計檢驗方法是？A.單因素方差分析B.Kruskal-WallisH檢驗C.Fisher精確檢驗D.Pearson相關(guān)系數(shù)5.在免疫治療研究中，常常需要評估治療的無進(jìn)展生存期（PFS）。當(dāng)比較兩組患者的PFS時，如果生存曲線交叉，則說明？A.必須使用Log-rank檢驗B.該研究設(shè)計存在缺陷C.可以得出其中一組療法絕對更優(yōu)的結(jié)論D.需要進(jìn)一步結(jié)合其他臨床指標(biāo)判斷6.研究者收集了100名接受免疫檢查點(diǎn)抑制劑的患者的年齡、性別、腫瘤類型和治療反應(yīng)數(shù)據(jù)，希望探究多個因素與治療反應(yīng)的關(guān)聯(lián)性。最適合使用的統(tǒng)計方法是？A.線性回歸分析B.Logistic回歸分析C.生存分析D.主成分分析7.在一項隨機(jī)對照臨床試驗中，為減少選擇偏倚，確保各組基線特征可比，研究者采取了的措施是？A.使用大樣本量B.設(shè)立安慰劑對照組C.對研究設(shè)計進(jìn)行隨機(jī)化分配D.采用雙盲設(shè)計8.一篇免疫學(xué)研究論文報告中提到“兩組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）”。這句話本身意味著？A.兩組間差異非常大B.推翻零假設(shè)的可能性小于5%C.該發(fā)現(xiàn)一定具有臨床意義D.研究者認(rèn)為兩種處理效應(yīng)相同9.在進(jìn)行相關(guān)性分析時，計算得到的Pearson相關(guān)系數(shù)r=0.85，這表明？A.兩個變量之間存在線性關(guān)系，且關(guān)系強(qiáng)度非常強(qiáng)B.一個變量的增加必然導(dǎo)致另一個變量以0.85的固定比例增加C.兩個變量的線性關(guān)系解釋了對方變異的85%D.兩個變量之間存在強(qiáng)烈的非線性關(guān)系10.對一組免疫細(xì)胞濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行對數(shù)轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)分布更接近正態(tài)分布。這主要改善了該數(shù)據(jù)集的哪方面統(tǒng)計特性？A.提高了均值估計的效率B.增強(qiáng)了方差齊性C.使數(shù)據(jù)更易于可視化D.減少了測量誤差二、填空題（每空2分，共20分）1.統(tǒng)計學(xué)中，用來衡量數(shù)據(jù)離散程度的指標(biāo)除了方差，還有________和________。2.在設(shè)計一項比較兩種免疫制劑效果的實(shí)驗時，除了隨機(jī)化，還應(yīng)設(shè)立________對照以排除非處理因素的干擾。3.當(dāng)研究變量是分類變量，而要分析其與一個連續(xù)型結(jié)果變量之間的關(guān)系時，可以使用________分析。4.生存分析中，Kaplan-Meier曲線描述了不同分組下________隨時間變化的趨勢。5.抽樣調(diào)查中，為保證樣本能較好地代表總體，應(yīng)盡可能采用________抽樣方法。6.對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理（減去均值除以標(biāo)準(zhǔn)差）的主要目的是消除________的影響，使不同指標(biāo)具有可比性。7.若要檢驗?zāi)骋蛩貙θM或多組分類數(shù)據(jù)的影響是否存在差異，可以使用________檢驗。8.在假設(shè)檢驗中，第一類錯誤（TypeIError）是指________的情況，其概率用α表示。9.相關(guān)系數(shù)的取值范圍在________與________之間。10.在解釋統(tǒng)計結(jié)果時，不僅要看P值，還需結(jié)合效應(yīng)量和________來全面評估研究發(fā)現(xiàn)的實(shí)際意義。三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述隨機(jī)化和對照在生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗設(shè)計中的主要作用。2.解釋什么是“假設(shè)檢驗”，并簡述其基本步驟。3.在免疫治療研究中，為何常使用生存分析而不是普通的方差分析來評估療效？四、計算與分析題（每題10分，共20分）1.某研究比較了兩種不同的免疫激活方法對小鼠免疫細(xì)胞活性的影響。隨機(jī)選取30只小鼠，均分為A組和B組。處理后，分別測量了兩組小鼠的免疫細(xì)胞活性指數(shù)（記為Y），數(shù)據(jù)如下（模擬數(shù)據(jù)）：A組：Y_A=45,52,49,53,50,48,51,47,54,46B組：Y_B=55,58,56,59,57,60,61,54,62,53假設(shè)兩組數(shù)據(jù)均服從正態(tài)分布，且方差相等。請寫出使用t檢驗比較兩組均值差異的統(tǒng)計假設(shè)（零假設(shè)和備擇假設(shè)），并說明需要計算哪些關(guān)鍵統(tǒng)計量。2.一項研究收集了接受某免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療的50名晚期癌癥患者的年齡（X，單位：歲）和治療后的生存時間（T，單位：月）。研究者希望了解年齡是否與患者的生存時間有關(guān)。請列出至少三種可能用于分析這兩變量關(guān)系的統(tǒng)計方法，并簡要說明各自適用場景或假設(shè)條件。五、論述題（15分）結(jié)合生物免疫或免疫治療的背景，論述統(tǒng)計學(xué)在確保研究設(shè)計科學(xué)性、數(shù)據(jù)可靠性以及結(jié)果解釋合理性方面所起的關(guān)鍵作用。請結(jié)合具體例子說明。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.D4.B5.A6.B7.C8.B9.A10.B二、填空題1.標(biāo)準(zhǔn)差,極差2.安慰劑3.卡方4.存活概率（或生存函數(shù)）5.簡單隨機(jī)6.量綱（或單位）7.單因素方差分析8.錯誤地拒絕了實(shí)際上成立的零假設(shè)9.-1,110.方差分析三、簡答題1.隨機(jī)化的作用在于排除研究者主觀因素對分組的影響，確保各組在研究開始前除了接受不同處理外，其他所有已知和未知的因素都盡可能相似，從而保證組間可比性，其結(jié)論更具普適性。對照（尤其是安慰劑對照）的作用在于提供一個無處理或接受假處理的參照標(biāo)準(zhǔn)，有助于區(qū)分處理效應(yīng)與疾病自然進(jìn)展或心理因素等非處理因素的影響，使研究結(jié)果的可靠性得到提高。2.假設(shè)檢驗是利用樣本信息判斷關(guān)于總體參數(shù)的某個假設(shè)是否成立的一種統(tǒng)計推斷方法。其基本步驟包括：*提出統(tǒng)計假設(shè)：包括零假設(shè)（H?，通常假設(shè)無效應(yīng)或無差異）和備擇假設(shè)（H?或H?，與H?相對立）。*選擇檢驗統(tǒng)計量：根據(jù)數(shù)據(jù)類型和研究目的選擇合適的統(tǒng)計量（如t統(tǒng)計量、χ2統(tǒng)計量等），該統(tǒng)計量在H?成立時應(yīng)有確定的分布。*確定顯著性水平α：預(yù)先設(shè)定一個犯第一類錯誤（拒絕H?時實(shí)際H?為真）的概率上限。*計算檢驗統(tǒng)計量的觀測值及其p值：根據(jù)樣本數(shù)據(jù)計算檢驗統(tǒng)計量的具體數(shù)值，并找出其對應(yīng)的p值（觀測到的結(jié)果或更極端結(jié)果在H?成立時出現(xiàn)的概率）。*做出統(tǒng)計決策：比較p值與α。若p≤α，則拒絕H?；若p>α，則不拒絕H?。3.免疫治療的效果通常不是單一數(shù)值終點(diǎn)，而是涉及到生存時間（如無進(jìn)展生存期PFS、總生存期OS），這些是典型的生存時間數(shù)據(jù)，常帶有刪失值（如患者失訪）。生存分析是專門處理這類時間序列數(shù)據(jù)，特別是包含刪失數(shù)據(jù)的方法，能夠分析生存概率隨時間的變化趨勢，比較不同處理組生存分布的差異（如使用Kaplan-Meier生存曲線和Log-rank檢驗）。而普通的方差分析（ANOVA）主要用于比較一組連續(xù)型數(shù)值變量的均值差異，無法直接處理生存時間數(shù)據(jù)及其刪失特性，也無法直觀展示生存概率隨時間的變化。四、計算與分析題1.統(tǒng)計假設(shè)：*零假設(shè)（H?）：A組和B組小鼠的免疫細(xì)胞活性指數(shù)均值相等，即μ_A=μ_B。*備擇假設(shè)（H?）：A組和B組小鼠的免疫細(xì)胞活性指數(shù)均值不等，即μ_A≠μ_B。需要計算的關(guān)鍵統(tǒng)計量：*A組和B組的樣本均值（均值）。*A組和B組的樣本標(biāo)準(zhǔn)差（標(biāo)準(zhǔn)差）。*A組和B組的樣本量（n_A,n_B）。*求合并方差估計值（合并標(biāo)準(zhǔn)差平方）。*根據(jù)這些值計算t統(tǒng)計量的觀測值。*根據(jù)自由度（df=n_A+n_B-2）查找t分布表或計算p值。2.可能使用的統(tǒng)計方法及適用場景/假設(shè)條件：*Pearson相關(guān)系數(shù)：適用于分析兩個連續(xù)型變量之間的線性關(guān)系強(qiáng)度和方向。假設(shè)年齡（X）和生存時間（T）均為連續(xù)型數(shù)據(jù)，且兩者之間存在線性關(guān)系，數(shù)據(jù)分布呈正態(tài)。*Spearman等級相關(guān)系數(shù)：適用于分析兩個有序分類變量（或連續(xù)型但非正態(tài)）之間的單調(diào)關(guān)系。假設(shè)年齡和生存時間不滿足正態(tài)分布，或者數(shù)據(jù)是分組（如年齡段），分析兩者是否存在一致性趨勢。*Kaplan-Meier生存曲線：專門用于分析一個連續(xù)型協(xié)變量（如年齡）對生存時間（結(jié)果變量）的影響，并通過Log-rank檢驗等比較不同協(xié)變量水平組間的生存差異。適用于生存時間數(shù)據(jù)，并可處理刪失值。假設(shè)生存時間服從特定分布（如指數(shù)或Weibull），或僅用于描述和比較生存分布。*Logistic回歸：如果生存時間被轉(zhuǎn)換成二元結(jié)局（如生存/死亡），可以使用Logistic回歸分析年齡等協(xié)變量對生存結(jié)局（是否發(fā)生事件，如死亡）的影響。五、論述題統(tǒng)計學(xué)在生物免疫和免疫治療研究中扮演著不可或缺的關(guān)鍵角色。首先，在研究設(shè)計階段，統(tǒng)計學(xué)原理指導(dǎo)著研究方案的科學(xué)構(gòu)建。通過合理的實(shí)驗設(shè)計（如隨機(jī)對照試驗RCT），可以控制混雜因素和偏倚，確保處理組與對照組的可比性，從而提高研究結(jié)果的內(nèi)部有效性。例如，在比較兩種免疫療法的療效時，采用隨機(jī)化分組可以避免選擇偏倚，確保兩組在基線特征上具有可比性。設(shè)立對照（包括安慰劑對照或空白對照）有助于區(qū)分治療效應(yīng)與自然病程或其他非特異性因素的影響，使療效評估更為客觀。恰當(dāng)?shù)某闃釉O(shè)計（如分層抽樣）能保證樣本對總體的代表性，提高研究結(jié)果的外部有效性。其次，在數(shù)據(jù)分析階段，統(tǒng)計學(xué)方法是解讀數(shù)據(jù)的工具。對于免疫研究中常見的分類數(shù)據(jù)（如治療反應(yīng)陽性/陰性、基因型）和計數(shù)數(shù)據(jù)，卡方檢驗等是基礎(chǔ)的分析手段。對于連續(xù)型數(shù)據(jù)（如免疫細(xì)胞數(shù)量、抗體滴度），描述性統(tǒng)計（均值、標(biāo)準(zhǔn)差）和推斷性統(tǒng)計（t檢驗、ANOVA、回歸分析）幫助研究者揭示變量間的關(guān)系和差異的顯著性。特別地，生存分析對于評估免疫治療帶來的生存獲益（如PFS、OS）至關(guān)重要，能夠處理刪失數(shù)據(jù)并比較生存分布。相關(guān)性分析有助于探索免疫指標(biāo)與療效、患者特征之間的關(guān)系。最后，在結(jié)果解釋階段，統(tǒng)計學(xué)為結(jié)論的得出提供了依據(jù)。假設(shè)檢驗的p值幫