2025年大學《生物統(tǒng)計學》專業(yè)題庫——生物統(tǒng)計學在醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)挖掘和醫(yī)療信息分析中的應(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.在醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)挖掘中，用于描述數(shù)據(jù)集中某個變量取值頻率的統(tǒng)計量是？A.標準差B.均值C.中位數(shù)D.頻率2.以下哪種方法不屬于常用的數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)？A.缺失值填充B.數(shù)據(jù)標準化C.聚類分析D.異常值檢測3.在生物統(tǒng)計學中，用于檢驗兩個獨立樣本均值是否存在的顯著差異的假設(shè)檢驗方法是？A.t檢驗B.卡方檢驗C.F檢驗D.線性回歸4.以下哪種模型通常用于預(yù)測連續(xù)型變量的取值？A.邏輯回歸B.決策樹C.線性回歸D.素性分析5.在生存分析中，用于衡量事件發(fā)生時間分布特征的統(tǒng)計量是？A.相關(guān)系數(shù)B.方差C.生存函數(shù)D.偏度6.在醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)挖掘中，用于評估模型預(yù)測性能的指標是？A.相關(guān)系數(shù)B.決策樹C.AUCD.熵值7.以下哪種算法屬于無監(jiān)督學習算法？A.邏輯回歸B.聚類分析C.線性回歸D.支持向量機8.在生物統(tǒng)計學中，用于分析兩個連續(xù)型變量之間線性關(guān)系的統(tǒng)計量是？A.相關(guān)系數(shù)B.卡方檢驗C.F檢驗D.線性回歸系數(shù)9.在醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)挖掘中，用于處理分類變量的編碼方法是？A.標準化B.歸一化C.獨熱編碼D.缺失值填充10.以下哪種技術(shù)不屬于深度學習技術(shù)？A.卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)B.循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)C.支持向量機D.生成對抗網(wǎng)絡(luò)二、填空題（每空2分，共10分）1.在生物統(tǒng)計學中，用于描述數(shù)據(jù)集中某個變量取值分布情況的圖形是________。2.數(shù)據(jù)標準化是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到均值為0，標準差為1的process，常用的方法有________和________。3.在醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)挖掘中，用于評估分類模型預(yù)測性能的指標有________、________和準確率。4.生存分析中，用來表示事件發(fā)生時間概率密度的函數(shù)是________。5.在生物統(tǒng)計學中，用于檢驗多個樣本均值是否存在顯著差異的假設(shè)檢驗方法是________。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述生物統(tǒng)計學在醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)挖掘中的主要應(yīng)用領(lǐng)域。2.解釋數(shù)據(jù)預(yù)處理在生物統(tǒng)計學分析中的重要性，并列舉三種常見的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法。3.描述邏輯回歸模型的基本原理及其在醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)挖掘中的應(yīng)用場景。4.簡述生存分析中生存函數(shù)的概念及其在醫(yī)療衛(wèi)生研究中的作用。四、計算題（每題15分，共30分）1.某研究比較了兩種藥物治療高血壓的效果，收集了兩組患者的收縮壓數(shù)據(jù)如下：A組（n=30）：150,152,148,155,149,151,153,147,154,150,152,149,151,153,147,154,150,152,149,151,153,147,154,150,152,149,151,153,147,154。B組（n=30）：160,162,158,165,159,161,163,157,164,160,162,159,161,163,157,164,160,162,159,161,163,157,164,160,162,159,161,163,157,164。假設(shè)兩組數(shù)據(jù)的方差相等，試檢驗兩種藥物對高血壓的療效是否存在顯著差異（α=0.05）。2.某研究收集了100名患者的年齡（歲）、體重指數(shù)（BMI）和是否患有糖尿?。?表示患病，0表示未患?。?shù)據(jù)，并建立了邏輯回歸模型來預(yù)測患者是否患有糖尿病。模型中，年齡的回歸系數(shù)為0.5，BMI的回歸系數(shù)為1.2，截距為-3。試計算一個年齡為40歲，BMI為25的患者的患病概率。五、論述題（20分）結(jié)合實際案例，論述生物統(tǒng)計學在醫(yī)療信息分析中的重要性，并分析其在提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量和效率方面的作用。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.A4.C5.C6.C7.B8.A9.C10.C二、填空題1.直方圖2.最小-最大標準化，Z分數(shù)標準化3.召回率，F(xiàn)1分數(shù)4.概率密度函數(shù)5.單因素方差分析三、簡答題1.生物統(tǒng)計學在醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)挖掘中的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括疾病預(yù)測與診斷、藥物研發(fā)與評價、公共衛(wèi)生監(jiān)測與干預(yù)、醫(yī)療資源優(yōu)化配置、健康風險因素分析等。通過統(tǒng)計方法分析海量醫(yī)療數(shù)據(jù)，可以揭示疾病發(fā)生發(fā)展的規(guī)律，預(yù)測疾病風險，評估治療效果，為臨床決策和公共衛(wèi)生政策制定提供科學依據(jù)。2.數(shù)據(jù)預(yù)處理在生物統(tǒng)計學分析中的重要性在于，原始醫(yī)療數(shù)據(jù)往往存在不完整、噪聲、不一致等問題，直接進行分析可能會導(dǎo)致結(jié)果偏差甚至錯誤。數(shù)據(jù)預(yù)處理通過清洗、轉(zhuǎn)換和集成等操作，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，使數(shù)據(jù)更適合后續(xù)的分析和建模。常見的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法包括：缺失值處理（如刪除、均值/中位數(shù)/眾數(shù)填充、回歸填充等）、異常值檢測與處理（如刪除、替換、分箱等）、數(shù)據(jù)標準化/歸一化（如最小-最大標準化、Z分數(shù)標準化等）、數(shù)據(jù)編碼（如獨熱編碼、標簽編碼等）。3.邏輯回歸模型是一種用于預(yù)測二元結(jié)果的統(tǒng)計模型，其基本原理是通過邏輯函數(shù)將線性組合的預(yù)測變量轉(zhuǎn)換成概率值，表示事件發(fā)生的可能性。模型中，預(yù)測變量的系數(shù)表示其對事件發(fā)生概率的影響方向和程度。在醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)挖掘中，邏輯回歸廣泛應(yīng)用于疾病風險預(yù)測、診斷分類、治療效果評估等領(lǐng)域。例如，可以利用患者的年齡、性別、病史等特征，建立邏輯回歸模型預(yù)測其患某種疾病的風險。4.生存函數(shù)是生存分析中的一個核心概念，它表示的是在給定時間t之前尚未發(fā)生事件（如死亡、疾病復(fù)發(fā)等）的概率。生存函數(shù)S(t)是時間t的非增函數(shù)，其值域在0到1之間。在醫(yī)療衛(wèi)生研究中，生存函數(shù)可以用來描述患者從治療開始到事件發(fā)生（如死亡、復(fù)發(fā)）的時間分布情況，幫助研究者了解疾病的進展速度、治療效果等。例如，可以通過比較不同治療方案的生存函數(shù)，評估其優(yōu)劣。四、計算題1.檢驗兩種藥物對高血壓的療效是否存在顯著差異，可以使用單因素方差分析（One-wayANOVA）。首先，計算兩組數(shù)據(jù)的均值和方差：A組均值：150.7A組方差：6.25B組均值：161.7B組方差：7.69然后，計算兩組數(shù)據(jù)的合并方差：合并方差：7.0接著，計算F統(tǒng)計量：F=(30*6.25)/(30*7.0)=6.25/7.0=0.893查找F分布表，得到臨界值F(0.05,30,30)=1.96由于計算得到的F值0.893小于臨界值1.96，因此不能拒絕原假設(shè)，即兩種藥物對高血壓的療效沒有顯著差異。2.計算患者患病的概率，可以使用邏輯回歸模型的預(yù)測公式：P=1/(1+exp(-(β1*X1+β2*X2+β0)))其中，β1和β2是回歸系數(shù)，X1和X2是預(yù)測變量的值，β0是截距。將給定的值代入公式：P=1/(1+exp(-(0.5*40+1.2*25-3)))P=1/(1+exp(-20))P≈0.9877因此，一個年齡為40歲，BMI為25的患者的患病概率約為0.9877。五、論述題生物統(tǒng)計學在醫(yī)療信息分析中具有重要地位，它通過統(tǒng)計方法和模型，從海量醫(yī)療數(shù)據(jù)中提取有價值的信息，為提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量和效率提供科學依據(jù)。首先，生物統(tǒng)計學可以幫助醫(yī)生更準確地診斷疾病。通過對患者的病史、檢查結(jié)果等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，可以識別疾病的特征，提高診斷的準確性和早期發(fā)現(xiàn)疾病的能力。例如，利用機器學習算法分析醫(yī)學影像數(shù)據(jù)，可以輔助醫(yī)生進行腫瘤的早期篩查和診斷。其次，生物統(tǒng)計學可以評估治療效果，為臨床決策提供依據(jù)。通過分析臨床試驗數(shù)據(jù)，可以評估不同治療方案的有效性和安全性，幫助醫(yī)生選擇最佳的治療方案。例如，利用生存分析研究不同化療方案對癌癥患者的生存期影響，可以為患者提供更個性化的治療方案。此外，生物統(tǒng)計學還可以用于公共衛(wèi)生監(jiān)測和干預(yù)。通過對疾病發(fā)病率的統(tǒng)計分析，可以及時發(fā)現(xiàn)疾病爆發(fā)的趨勢，采取相應(yīng)的防控措施，降低疾病的傳播風險。例如，利用傳染病動力學模型分析疫情數(shù)據(jù)，可以為制定防控策略提供科學依據(jù)。最后，生物統(tǒng)