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)專業(yè)的科研成果展示會(huì)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)比較兩種藥物對某種疾病治療效果的研究中，將患者隨機(jī)分為兩組，一組服用藥物A，另一組服用藥物B，然后觀察并比較兩組患者的康復(fù)率。這種研究設(shè)計(jì)屬于？A.縱向研究B.交叉研究C.隊(duì)列研究D.隨機(jī)對照試驗(yàn)2.已知一個(gè)樣本的均值μ=50，標(biāo)準(zhǔn)差σ=5，樣本量n=100。根據(jù)中心極限定理，該樣本均值的標(biāo)準(zhǔn)誤（StandardError）約為？A.0.5B.5C.50D.5003.當(dāng)進(jìn)行兩個(gè)獨(dú)立樣本的均值比較（假設(shè)方差相等）時(shí)，若檢驗(yàn)假設(shè)為H?:μ?=μ?，H?:μ?≠μ?，如果P值小于顯著性水平α，則結(jié)論是？A.接受H?，認(rèn)為兩總體均值有顯著差異B.拒絕H?，認(rèn)為兩總體均值有顯著差異C.接受H?，認(rèn)為兩總體均值無顯著差異D.拒絕H?，認(rèn)為兩總體均值無顯著差異4.在一項(xiàng)關(guān)于吸煙與肺癌關(guān)系的病例對照研究中，研究者選擇了已確診的肺癌患者作為病例組，并選擇健康人群作為對照組，然后追溯調(diào)查兩組人群的吸煙史。這種研究的主要優(yōu)勢是？A.可以直接計(jì)算發(fā)病率B.可以確定因果關(guān)系C.效應(yīng)估計(jì)的偏倚較小D.可以用于研究暴露對疾病的長期影響5.在線性回歸分析中，判定系數(shù)R2的值范圍是多少？它反映了因變量的變異中有多少比例可以被自變量的變化所解釋？A.0到1之間B.-1到1之間C.0到無窮大之間D.沒有固定范圍6.為了檢驗(yàn)?zāi)乘幬锸欠駥ρ獕河薪档妥饔?，研究者收集了服藥前后的血壓?shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)類型最適合采用哪種統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析？A.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)B.配對樣本t檢驗(yàn)C.單因素方差分析D.卡方檢驗(yàn)7.在一個(gè)包含多個(gè)自變量的多元線性回歸模型中，F(xiàn)檢驗(yàn)主要用于？A.檢驗(yàn)?zāi)Ｐ椭兴凶宰兞空w的線性關(guān)系是否顯著B.檢驗(yàn)?zāi)硞€(gè)自變量對因變量的影響是否顯著C.檢驗(yàn)因變量的方差齊性D.檢驗(yàn)?zāi)Ｐ蜌埐畹恼龖B(tài)性8.假設(shè)我們想研究不同飼料類型（A,B,C）對豬體重增長的影響，選擇若干窩豬，在每個(gè)窩內(nèi)隨機(jī)分配豬只接受不同飼料，然后測量最終體重。這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)先考慮使用？A.單因素方差分析B.雙因素方差分析C.回歸分析D.相關(guān)分析9.在生存分析中，用來描述事件發(fā)生時(shí)間數(shù)據(jù)分布特征的指標(biāo)是？A.均值和標(biāo)準(zhǔn)差B.中位數(shù)和四分位數(shù)C.生存函數(shù)和風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)D.相關(guān)系數(shù)和判定系數(shù)10.對于分類變量之間關(guān)系的描述，除了卡方檢驗(yàn)外，另一種常用的非參數(shù)檢驗(yàn)方法是？A.t檢驗(yàn)B.方差分析C.秩和檢驗(yàn)D.曼-惠特尼U檢驗(yàn)二、填空題（每空2分，共20分）1.參數(shù)估計(jì)的兩種主要方法是和。2.假設(shè)檢驗(yàn)中，第一類錯(cuò)誤（α）是指，第二類錯(cuò)誤（β）是指。3.在完全隨機(jī)設(shè)計(jì)下，比較k個(gè)相互獨(dú)立樣本的均值是否全相等，應(yīng)使用檢驗(yàn)。4.設(shè)一組觀測值分別為x?,x?,...,xn，其樣本均值為x?，樣本方差為s2，則樣本標(biāo)準(zhǔn)差s的表達(dá)式為。5.回歸分析中，衡量觀測值點(diǎn)與回歸直線擬合優(yōu)度的統(tǒng)計(jì)量是。6.在分析兩個(gè)定量變量之間的關(guān)系時(shí)，如果變量之間呈現(xiàn)線性趨勢，則應(yīng)計(jì)算。7.研究者在進(jìn)行一項(xiàng)抽樣調(diào)查時(shí)，希望樣本能充分代表總體，且每個(gè)個(gè)體被抽中的概率相等，這種抽樣方法稱為。8.當(dāng)研究數(shù)據(jù)不滿足參數(shù)檢驗(yàn)的條件時(shí)，可以考慮使用估計(jì)或非參數(shù)檢驗(yàn)方法。9.在設(shè)計(jì)一項(xiàng)觀察性研究時(shí)，為了減少選擇偏倚，應(yīng)盡量采用。10.生存分析中，描述事件在特定時(shí)間點(diǎn)尚未發(fā)生，但在未來某個(gè)時(shí)間點(diǎn)發(fā)生概率的指標(biāo)是。三、計(jì)算題（共30分）1.某研究者想比較兩種不同劑量（D1,D2）的藥物對緩解某種疼痛的效果。隨機(jī)選取60名疼痛患者，平均分成兩組，每組30人。給藥后1小時(shí)，記錄兩組患者的疼痛緩解評分（分?jǐn)?shù)越高表示緩解越明顯）。假設(shè)數(shù)據(jù)近似服從正態(tài)分布，且兩組方差相等。樣本數(shù)據(jù)如下：D1組:78,82,75,79,81,76,80,77,83,74,85,77,80,78,82,76,81,79,77,80D2組:73,75,70,76,74,72,71,77,68,69,74,73,72,70,76,71,74,69,72,73請計(jì)算兩組樣本的均值和標(biāo)準(zhǔn)差，并進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)（α=0.05），判斷兩種藥物的疼痛緩解效果是否存在顯著差異。（要求寫出檢驗(yàn)步驟，包括提出假設(shè)、計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量、確定P值或臨界值、做出結(jié)論）2.某研究旨在探究吸煙量（包/年）與肺癌發(fā)病率（每千人中的病例數(shù)）之間的關(guān)系。收集了某地5個(gè)年齡層人群的數(shù)據(jù)如下：吸煙量（包/年）:0,5,10,20,30肺癌發(fā)病率（每千人）:10,25,45,80,150請計(jì)算吸煙量與肺癌發(fā)病率之間的相關(guān)系數(shù)，并解釋其含義。假設(shè)研究者想建立肺癌發(fā)病率對吸煙量的回歸模型，請計(jì)算回歸系數(shù)，寫出回歸方程，并解釋回歸系數(shù)的含義。四、分析題（共30分）1.某課題組進(jìn)行了一項(xiàng)研究，比較三種不同消毒劑（A,B,C）對某病原體滅活的效果。他們將含有該病原體的樣本分成三組，分別用三種消毒劑處理，并在處理后的不同時(shí)間點(diǎn)（0小時(shí),1小時(shí),24小時(shí)）取樣檢測病原體的存活數(shù)量（以CFU/mL表示）。部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示（單位：CFU/mL）：時(shí)間：0小時(shí)|時(shí)間：1小時(shí)|時(shí)間：24小時(shí)消毒劑A:5.2,5.0,5.4|1.8,2.0,1.9|0.5,0.3,0.4消毒劑B:5.1,5.3,5.2|2.1,2.3,2.0|0.8,0.9,0.7消毒劑C:5.0,5.2,5.1|2.5,2.4,2.6|1.2,1.1,1.3（注：表中數(shù)據(jù)僅為示意，非真實(shí)數(shù)據(jù)）請分析這些數(shù)據(jù)，說明應(yīng)采用哪種統(tǒng)計(jì)方法來比較三種消毒劑在不同時(shí)間點(diǎn)的滅活效果？為什么？請簡述分析步驟和可能的結(jié)論。如果需要，請說明如何處理數(shù)據(jù)或模型選擇上的關(guān)鍵考慮。2.假設(shè)你參與了一項(xiàng)關(guān)于某種基因變異（基因型AA,BB,AB）與某疾病易感性關(guān)系的研究。研究者收集了500名受試者的基因型信息和是否患有該疾病的狀況，數(shù)據(jù)如下：疾病狀況：患病|疾病狀況：未患病基因型AA:30|基因型AA:100基因型BB:20|基因型BB:80基因型AB:25|基因型AB:175請運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)方法分析該基因變異與疾病易感性之間是否存在關(guān)聯(lián)？請解釋你的分析過程和結(jié)果，并討論你的結(jié)論在遺傳咨詢或疾病預(yù)防方面的潛在意義。試卷答案一、選擇題1.D2.A3.B4.B5.A6.B7.A8.A9.C10.C二、填空題1.參數(shù)估計(jì)，假設(shè)檢驗(yàn)2.拒絕了真實(shí)的原假設(shè)，接受了錯(cuò)誤的原假設(shè)；拒絕了真實(shí)的研究假設(shè)，接受了錯(cuò)誤的研究假設(shè)3.單因素方差分析4.s=sqrt(∑(x?-x?)2/(n-1))5.判定系數(shù)(R2)6.相關(guān)系數(shù)(r)7.簡單隨機(jī)抽樣8.點(diǎn)估計(jì)9.匿名化10.風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)(h(t))三、計(jì)算題1.解：(1)計(jì)算樣本均值：D1組均值為(78+82+...+80)/20=79.5D2組均值為(73+75+...+73)/20=73.5(2)計(jì)算樣本方差和標(biāo)準(zhǔn)差：D1組方差s?2=[∑(x?-x??)2]/(n?-1)≈19.42,標(biāo)準(zhǔn)差s?≈4.40D2組方差s?2=[∑(x?-x??)2]/(n?-1)≈13.42,標(biāo)準(zhǔn)差s?≈3.66(3)計(jì)算合并方差估計(jì)值：s_p2=[(n?-1)s?2+(n?-1)s?2]/(n?+n?-2)≈(19*19.42+19*13.42)/38≈16.42s_p≈4.05(4)計(jì)算t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量：t=(x??-x??)/[s_p*sqrt(1/n?+1/n?)]=(79.5-73.5)/[4.05*sqrt(1/20+1/20)]≈6.0/[4.05*0.3162]≈4.78(5)確定臨界值或P值：查t分布表，df=38,α=0.05(雙側(cè))，臨界值約為±2.021?；蛴?jì)算P值，t=4.78的P值遠(yuǎn)小于0.05。(6)做出結(jié)論：因?yàn)閨t|=4.78>2.021(或P<0.05)，所以拒絕H?。認(rèn)為兩種藥物的疼痛緩解效果存在顯著差異。2.解：(1)計(jì)算相關(guān)系數(shù)：r=[n∑(x?y?)-(∑x?)(∑y?)]/sqrt{[n∑(x?)2-(∑x?)2][n∑(y?)2-(∑y?)2]}吸煙量x:0,5,10,20,30肺癌發(fā)病率y:10,25,45,80,150∑x=65,∑y=310,∑x2=1375,∑y2=19750,∑xy=6150n=5r=[5*6150-65*310]/sqrt{[5*1375-652][5*19750-3102]}r=[30750-20150]/sqrt{[6875-4225][98750-96100]}r=10600/sqrt{2650*2650}r=10600/2650=4r=4/2650=0.1513(修正計(jì)算過程，應(yīng)使用原始公式計(jì)算)使用計(jì)算器或軟件計(jì)算得r≈0.987(2)解釋相關(guān)系數(shù)：相關(guān)系數(shù)r≈0.987，表明吸煙量與肺癌發(fā)病率之間存在非常強(qiáng)的正線性相關(guān)關(guān)系。即吸煙量越大，肺癌發(fā)病率越高。(3)建立回歸方程：回歸系數(shù)b=[n∑(x?y?)-(∑x?)(∑y?)]/[n∑(x?)2-(∑x?)2]b=[5*6150-65*310]/[5*1375-652]=10600/2650≈4.00截距a=y?-b*x?y?=310/5=62,x?=65/5=13a=62-4.00*13=62-52=10回歸方程為?=10+4.00x(4)解釋回歸系數(shù)：回歸系數(shù)b=4.00，其含義是，在本研究中，吸煙量每增加1包/年，肺癌發(fā)病率（每千人中的病例數(shù)）平均預(yù)計(jì)增加4.00個(gè)單位。四、分析題1.解：應(yīng)采用雙因素方差分析（Two-wayANOVA）。原因：該研究考察了兩個(gè)因素（消毒劑種類、處理時(shí)間）對同一響應(yīng)變量（病原體存活數(shù)量）的影響。需要分析：(1)不同消毒劑之間的滅活效果是否存在差異（因素A的主效應(yīng)）。(2)不同時(shí)間點(diǎn)病原體存活數(shù)量是否存在變化（因素B的主效應(yīng)）。(3)兩種因素的交互作用是否顯著（A×B交互效應(yīng)），即不同消毒劑的滅活效果是否隨時(shí)間變化而不同，或者同一消毒劑的滅活效果在不同時(shí)間點(diǎn)是否存在差異。單獨(dú)使用單因素方差分析只能比較不同消毒劑在某個(gè)特定時(shí)間點(diǎn)的效果，或比較不同時(shí)間點(diǎn)在某個(gè)特定消毒劑下的效果，無法全面評估兩個(gè)因素的共同影響和交互作用。分析步驟：(1)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)正態(tài)性和方差齊性。(2)進(jìn)行雙因素方差分析，分別檢驗(yàn)因素A（消毒劑）、因素B（時(shí)間）的主效應(yīng)以及交互效應(yīng)（A×B）的顯著性（通?；贔檢驗(yàn)和P值）。(3)根據(jù)交互效應(yīng)的檢驗(yàn)結(jié)果：*若交互效應(yīng)顯著，需要進(jìn)一步進(jìn)行多重比較（如TukeyHSD檢驗(yàn)），比較不同消毒劑在不同時(shí)間點(diǎn)的存活數(shù)量，或者繪制交互作用圖來直觀展示。*若交互效應(yīng)不顯著，則分別檢驗(yàn)主效應(yīng)。若主效應(yīng)顯著，再進(jìn)行多重比較比較不同組別。(4)根據(jù)分析結(jié)果得出結(jié)論，例如：“三種消毒劑的總體滅活效果存在顯著差異（P<0.05），不同時(shí)間點(diǎn)的病原體存活數(shù)量也存在顯著變化（P<0.05），且消毒劑種類與處理時(shí)間之間存在顯著的交互作用（P<0.05）”?；蛘摺敖换プ饔貌伙@著，表明……”可能結(jié)論：例如，消毒劑C的滅活效果最好，且所有消毒劑的滅活效果均隨時(shí)間延長而增強(qiáng)，但增強(qiáng)的速度可能不同。2.解：應(yīng)采用卡方檢驗(yàn)（Chi-squaretestforindependence）。分析過程：(1)提出假設(shè)：H?：基因型與疾病易感性之間無關(guān)聯(lián)（獨(dú)立）。H?：基因型與疾病易感性之間有關(guān)聯(lián)（不獨(dú)立）。(2)構(gòu)建列聯(lián)表：```疾病狀況基因型患病未患病合計(jì)AA30100130BB2080100AB25175200合計(jì)75355430```(3)計(jì)算期望頻數(shù)：期望頻數(shù)E??=(行合計(jì)*列合計(jì))/總合計(jì)例如，EAA=(130*75)/430≈22.55計(jì)算所有期望頻數(shù)。(4)計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量卡方值：χ2=Σ[(