2025年统计学期末考试题库：抽样调查方法在生物医学科学研究中的应用试题

2025年统计学期末考试题库：抽样调查方法在生物医学科学研究中的应用试题考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的代表字母填在题干后的括号内）1.在一项关于某地区成年人肥胖率的抽样调查中，抽样框是该地区的（）。A.所有医院名单B.所有小学名单C.所有常住居民名册D.所有肥胖患者名单2.某研究者欲调查某医院住院患者的满意度，计划按科室将患者分为三层，每层内采用简单随机抽样抽取一定比例的患者进行访谈。这种抽样方法是（）。A.简单随机抽样B.系统抽样C.分层抽样D.整群抽样3.在进行抽样调查时，即使采用了严格的随机抽样，样本统计量与总体参数之间仍然存在的差异被称为（）。A.系统误差B.随机误差C.抽样偏差D.测量误差4.某项研究需要估计某市高血压患者的比例，已知该市高血压患病率的变异系数为0.15，研究者希望以95%的置信水平估计，允许误差不超过0.05，若不考虑设计效应，采用简单随机抽样，所需样本量大约是（）。A.385B.400C.465D.4845.相比于简单随机抽样，分层抽样在样本代表性方面的主要优势在于（）。A.抽样过程更简单B.可以减少抽样误差C.更容易实施D.可以确保各层都有代表6.在一项临床试验中，为了确保处理组和对照组在基线特征上的可比性，研究者采用了（）方法。A.分层抽样B.随机化C.分层随机化D.配对抽样7.对于一个有限的、大小为N的总体，若要从其中抽取一个样本量为n的简单随机样本，每个个体被抽中的概率是（）。A.n/NB.(N-n)/NC.1/ND.N/n8.在整群抽样中，通常样本方差估计会比简单随机抽样中的估计值（）。A.更大B.更小C.相等D.无法比较9.在生物医学研究中，当总体范围过大或不便进行个体抽样时，常采用（）来提高抽样的可行性和效率。A.多阶段抽样B.系统抽样C.整群抽样D.分层抽样10.某项研究调查了某社区500名成年人的吸烟情况，发现吸烟率为60%。若要估计该社区30-39岁年龄段成年人的吸烟率，理论上应（）。A.在500人中重置抽样进行调查B.对该社区所有30-39岁成年人进行调查C.在500人中非重置抽样进行调查D.无法估计二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在横线上）1.抽样调查中，根据研究目的从总体中抽取一部分观察单位组成样本的过程称为________。2.抽样误差的大小通常用________来衡量。3.在分层抽样中，若各层内个体变异较小，层间变异较大，则分层抽样估计的精度通常________。4.简单随机抽样中最常用的两种抽样方法是________抽样和________抽样。5.在进行样本量估计时，若允许误差要求越低，则所需的样本量通常________。6.抽样框是实施抽样调查时，代表总体中所有个体的________。7.在整群抽样中，群内个体同质性越高，抽样误差通常________。8.研究者欲调查某校学生的视力状况，将全校按年级分为10个层，每层随机抽取10%的学生，这种抽样方法是________抽样。9.抽样调查中，非抽样误差可能来源于________、测量错误等多个方面。10.在生物医学队列研究中，选择研究对象的抽样方法通常需要考虑研究目的和________。三、简答题（每小题5分，共15分）1.简述概率抽样和非概率抽样的主要区别。2.简述影响样本量估计的主要因素。3.在生物医学研究中，使用整群抽样相比于简单随机抽样可能存在哪些优势？但也可能面临哪些挑战？四、计算题（每小题8分，共16分）1.某研究者欲调查某地区献血者的血红蛋白水平，已知该地区献血者血红蛋白水平的标准差为12g/L。若希望以95%的置信水平估计总体均值，要求估计的允许误差为3g/L，且不考虑设计效应。采用简单随机抽样，问需要抽取多大的样本量？2.在一项关于某种药物有效性的研究中，将符合条件的患者按就诊顺序编号，从第3个患者开始，每隔5个抽取一个患者进入研究。已知符合条件的患者共有200名。问：(1)该研究采用了哪种抽样方法？(2)若最终抽取了40名患者，则每个患者被抽中的概率是多少？五、论述题（10分）结合具体的生物医学研究实例，论述如何根据研究目的、研究对象特点、资源限制等因素选择合适的抽样方法，并说明选择过程中需要考虑的关键问题。试卷答案一、选择题1.C2.C3.B4.A5.B6.B7.C8.A9.A10.D二、填空题1.抽样2.抽样误差3.更高4.放回；不重置5.越大6.名单（或清单）7.越小8.分层9.抽样框误差10.可行性三、简答题1.解析思路：区分概率抽样和非概率抽样的核心在于是否“随机”。概率抽样是指每个总体单位都有已知且非零的被抽中概率，保证每个单位有同等机会被抽中，可避免抽样偏差，其结果可进行统计推断。非概率抽样是指抽取样本时没有严格的随机性，如方便抽样、判断抽样、滚雪球抽样等，其样本代表性可能存在偏差，且通常无法进行严格的统计推断。答案要点：概率抽样基于随机原则，保证每个单位非零已知概率，可推断总体；非概率抽样非随机，可能存在偏差，通常无法推断总体。2.解析思路：样本量的大小直接影响估计的精度和成本。影响样本量估计的主要因素包括：总体变异程度（变异越大，需样本量越大）、允许误差的大小（允许误差越小，需样本量越大）、置信水平（置信水平越高，需样本量越大）、总体规模（对概率抽样，总体规模影响较小，但对非概率抽样影响较大）、抽样方法（不同抽样方法效率不同，如整群抽样效率低于简单随机抽样）、设计效应（如多阶段抽样比简单随机抽样需要更大样本量）。答案要点：总体变异程度、允许误差、置信水平、总体规模、抽样方法、设计效应。3.解析思路：整群抽样的优势在于：实施方便、节省成本、便于组织现场调查、当群内同质性高、群间异质性低时，效率可能较高。挑战在于：若群内异质性高、群间异质性低，则抽样误差可能增大，导致估计精度下降；分析时需考虑群内相关性的影响。答案要点：优势：实施方便、成本低、易组织、特定情况下效率高。挑战：可能导致抽样误差增大、分析复杂。四、计算题1.解析思路：根据样本量估计公式，对于无限总体或大总体，均值估计的样本量公式为n=(Zα/2*σ/E)^2。已知置信水平为95%，查Z分布表得Zα/2=1.96；标准差σ=12g/L；允许误差E=3g/L。代入公式计算即可。答案计算：n=(1.96*12/3)^2=(6.88)^2≈47.43。由于样本量需为整数，且应向上取整以保证精度要求，故需抽取48名献血者。2.解析思路：(1)分析抽样过程：从第3个开始，每隔5个抽取，这是一种等间隔抽样，属于系统抽样。(2)计算抽样概率：系统抽样中，若k=N/n为整数，则每个单位被抽中概率为1/n；若k为非整数，则每个单位被抽中概率不同。本题N=200，假设抽取n=40，则k=200/40=5，为整数。因此，每个患者被抽中的概率是1/40。答案计算：(1)抽样方法：系统抽样。(2)每个患者被抽中的概率：1/40。五、论述题解析思路：论述题需结合理论知识和实例进行分析。首先阐述选择抽样方法的基本原则（研究目标、对象特征、资源等）。然后，针对生物医学研究，列举不同场景（如横断面调查、队列研究、临床试验、筛查等），分析各自适用的抽样方法（如普查、简单随机、分层、整群、多阶段、方便抽样等），并说明选择时需考虑的关键问题（如研究目的决定