2025年大學(xué)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在環(huán)境毒理學(xué)研究中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.在一項(xiàng)研究農(nóng)藥X對(duì)某昆蟲(chóng)種群死亡率影響的研究中，研究者設(shè)置了不同濃度梯度（低、中、高）和一個(gè)對(duì)照組，記錄昆蟲(chóng)的存活數(shù)量。這里的因變量是（）。A.農(nóng)藥濃度B.昆蟲(chóng)存活數(shù)量C.對(duì)照組設(shè)置D.濃度梯度數(shù)量2.某研究測(cè)量了不同性別（男、女）暴露于某空氣污染物后的肺功能指標(biāo)（如FEV1），發(fā)現(xiàn)男性和女性之間的FEV1均值存在顯著差異。若要檢驗(yàn)這種差異的統(tǒng)計(jì)顯著性，最適宜選用的假設(shè)檢驗(yàn)方法是（）。A.單因素方差分析B.配對(duì)樣本t檢驗(yàn)C.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)D.卡方檢驗(yàn)3.在一項(xiàng)關(guān)于重金屬鉛（Pb）污染對(duì)魚(yú)類生長(zhǎng)抑制的研究中，研究者記錄了在含Pb濃度分別為0mg/L,5mg/L,10mg/L,15mg/L的四個(gè)不同水體中，隨機(jī)抽取的魚(yú)類樣本的體重（克）。若要分析Pb濃度對(duì)魚(yú)類體重是否存在影響，且考慮可能存在體重個(gè)體差異，應(yīng)優(yōu)先考慮使用（）。A.單樣本t檢驗(yàn)B.配對(duì)樣本t檢驗(yàn)C.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)D.單因素方差分析4.某研究探討了土壤中鎘（Cd）含量與某種指示植物生物量之間的定量關(guān)系，收集了多個(gè)樣地土壤Cd含量（mg/kg）和植物干重（g）的數(shù)據(jù)。目的是找出兩者間的關(guān)系，最合適的統(tǒng)計(jì)方法是（）。A.方差分析B.相關(guān)分析C.回歸分析D.生存分析5.環(huán)境毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)中，為了減少土壤質(zhì)地對(duì)植物生長(zhǎng)的干擾，將具有相似質(zhì)地的土壤塊劃分到同一組內(nèi)，然后在這組內(nèi)隨機(jī)分配處理（如施用不同污染物），這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)稱為（）。A.完全隨機(jī)設(shè)計(jì)B.隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)C.析因設(shè)計(jì)D.正交設(shè)計(jì)6.某環(huán)境監(jiān)測(cè)站連續(xù)五年每月記錄了水體中某種酚類化合物的濃度。若要分析該化合物濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)，最適合使用的統(tǒng)計(jì)方法或分析類型是（）。A.方差分析B.相關(guān)分析C.回歸分析D.時(shí)間序列分析7.在進(jìn)行環(huán)境毒理實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)置對(duì)照組的主要目的是（）。A.比較不同處理組之間的差異B.評(píng)估實(shí)驗(yàn)操作本身對(duì)結(jié)果的影響C.提高統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的效力D.驗(yàn)證所用統(tǒng)計(jì)方法是否適用8.一項(xiàng)關(guān)于農(nóng)藥Y對(duì)鳥(niǎo)類繁殖成功率影響的研究，收集了不同施藥區(qū)域鳥(niǎo)巢的孵化率數(shù)據(jù)。如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)呈明顯偏態(tài)分布，在進(jìn)行差異比較時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮使用非參數(shù)檢驗(yàn)方法，如（）。A.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)B.Wilcoxon秩和檢驗(yàn)C.單因素方差分析D.Kruskal-WallisH檢驗(yàn)9.研究者欲探究?jī)煞N不同水質(zhì)（A水、B水）對(duì)同一種水生生物幼體發(fā)育時(shí)間的影響，隨機(jī)選取了若干幼體分別放入A、B兩種水中培養(yǎng)，并記錄其從孵化到成體的天數(shù)。這種研究設(shè)計(jì)屬于（）。A.單因素兩水平實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)B.雙因素析因設(shè)計(jì)C.配對(duì)設(shè)計(jì)D.系統(tǒng)分組設(shè)計(jì)10.對(duì)環(huán)境毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析，主要目的是（）。A.檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否符合某個(gè)理論分布B.找出數(shù)據(jù)中的異常值C.總結(jié)數(shù)據(jù)的特征，如集中趨勢(shì)和離散程度D.預(yù)測(cè)未來(lái)的數(shù)據(jù)趨勢(shì)二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.統(tǒng)計(jì)學(xué)中，將數(shù)據(jù)分為數(shù)值變量和________變量?jī)纱箢悺?.假設(shè)檢驗(yàn)中，犯第一類錯(cuò)誤（α錯(cuò)誤）是指__________。3.在方差分析中，F(xiàn)檢驗(yàn)的零假設(shè)（H0）是所有組別的________相等。4.當(dāng)研究變量多于一個(gè)，且要同時(shí)分析它們之間的關(guān)系時(shí)，可考慮使用________分析或主成分分析等方法。5.完全隨機(jī)設(shè)計(jì)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)單位被分配到各個(gè)處理組的概率是________。6.生存分析常用于研究事件發(fā)生時(shí)間（如生物壽命、污染物降解時(shí)間）的數(shù)據(jù)，其核心指標(biāo)是________。7.在回歸分析中，自變量也稱為_(kāi)_______變量或預(yù)測(cè)變量。8.數(shù)據(jù)清洗是數(shù)據(jù)預(yù)處理的重要步驟，主要處理數(shù)據(jù)中的缺失值、異常值和________等問(wèn)題。9.在環(huán)境毒理學(xué)研究中，選擇統(tǒng)計(jì)方法時(shí)，必須首先考慮數(shù)據(jù)的類型、分布特征以及研究設(shè)計(jì)的________。10.相關(guān)系數(shù)的取值范圍通常在________之間，用于衡量?jī)蓚€(gè)變量線性相關(guān)程度的強(qiáng)弱。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共15分）1.簡(jiǎn)述在環(huán)境毒理學(xué)研究中，選擇獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)還是配對(duì)樣本t檢驗(yàn)的條件和依據(jù)。2.解釋什么是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的隨機(jī)化原則，并說(shuō)明其在環(huán)境毒理學(xué)研究中的重要性。3.在進(jìn)行環(huán)境污染物濃度與生物效應(yīng)關(guān)系的回歸分析時(shí)，如何判斷回歸模型的擬合優(yōu)度？常用的統(tǒng)計(jì)量是什么？四、分析題（每小題10分，共20分）1.某研究假設(shè)重金屬鎳（Ni）能抑制植物種子發(fā)芽率。研究者設(shè)置了四個(gè)處理組：對(duì)照組（未施Ni）、低濃度Ni組、中濃度Ni組、高濃度Ni組。每個(gè)處理組重復(fù)實(shí)驗(yàn)30次，記錄了種子發(fā)芽數(shù)量。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)要的統(tǒng)計(jì)分析方案，用于檢驗(yàn)Ni濃度對(duì)種子發(fā)芽率是否存在顯著影響。說(shuō)明需要使用的統(tǒng)計(jì)方法，以及需要關(guān)注的統(tǒng)計(jì)量。2.研究人員采集了某河流不同斷面（設(shè)為不同處理組）的水樣，測(cè)定了其中的硝酸鹽氮濃度（mg/L），并同時(shí)記錄了該斷面的魚(yú)類生物多樣性指數(shù)（如Simpson指數(shù)）。數(shù)據(jù)如下：*斷面1：硝酸鹽氮15.2,生物多樣性指數(shù)3.8*斷面2：硝酸鹽氮18.5,生物多樣性指數(shù)3.2*斷面3：硝酸鹽氮22.1,生物多樣性指數(shù)2.5*斷面4：硝酸鹽氮25.8,生物多樣性指數(shù)2.0*斷面5：硝酸鹽氮30.4,生物多樣性指數(shù)1.5（注：此處僅為示例數(shù)據(jù)，無(wú)需實(shí)際計(jì)算）請(qǐng)簡(jiǎn)述如何分析這兩個(gè)變量（硝酸鹽氮濃度和生物多樣性指數(shù)）之間的關(guān)系，選擇合適的統(tǒng)計(jì)方法，并說(shuō)明理由。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.D4.C5.B6.D7.B8.D9.A10.C二、填空題1.分類2.拒絕了實(shí)際上正確的零假設(shè)3.組間均值方差4.多元5.相等6.生存函數(shù)（或生命表法）7.自變量8.格式錯(cuò)誤（或數(shù)據(jù)類型錯(cuò)誤）9.設(shè)計(jì)10.-1到+1三、簡(jiǎn)答題1.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)用于比較兩個(gè)獨(dú)立組別（如不同污染物處理組與對(duì)照組）的均值差異，前提是兩組數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布且方差齊性。配對(duì)樣本t檢驗(yàn)用于比較同一組對(duì)象在兩種不同條件下（如暴露前后）或重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)的均值差異，數(shù)據(jù)呈配對(duì)關(guān)系。選擇依據(jù)是研究設(shè)計(jì)的類型和數(shù)據(jù)的性質(zhì)。2.隨機(jī)化原則是指在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分組或樣本選擇時(shí)，完全由機(jī)會(huì)決定每個(gè)實(shí)驗(yàn)單位進(jìn)入哪個(gè)組別或被選中的概率。重要性在于減少選擇偏倚，使處理組與對(duì)照組（或不同實(shí)驗(yàn)單元之間）在未處理因素上具有相似的可比性，從而保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和結(jié)論的有效性。3.判斷回歸模型擬合優(yōu)度通常使用決定系數(shù)（R2）。R2表示因變量的變異中有多少比例可以被自變量解釋。R2值越接近1，說(shuō)明模型對(duì)數(shù)據(jù)的擬合程度越好，自變量對(duì)因變量的解釋能力越強(qiáng)。此外，也可以觀察殘差分析，如殘差是否呈隨機(jī)分布、是否符合正態(tài)分布等。四、分析題1.統(tǒng)計(jì)方法：建議使用單因素方差分析（ANOVA）。需要關(guān)注的統(tǒng)計(jì)量：①F統(tǒng)計(jì)量，用于檢驗(yàn)不同Ni濃度組別之間發(fā)芽率均值是否存在顯著差異；②P值，若P值小于預(yù)設(shè)的顯著性水平（如0.05），則拒絕零假設(shè)，認(rèn)為Ni濃度對(duì)發(fā)芽率有顯著影響；③各組均值和標(biāo)準(zhǔn)差，用于描述不同處理下發(fā)芽率的集中趨勢(shì)和離散程度。如果ANOVA結(jié)果顯著，可進(jìn)一步進(jìn)行多重比較（如TukeyHSD檢驗(yàn)）來(lái)確定哪些具體組別之間存在顯著差異。2.分析方法：建議使用簡(jiǎn)單線性回歸分析或計(jì)算Pearson相關(guān)系數(shù)。理由：硝酸鹽氮濃度（自變量X）和生物多樣性指數(shù)（因變量Y）