2025年大学《生物统计学》专业题库- 生物统计学在药理毒理学中的应用

2025年大学《生物统计学》专业题库——生物统计学在药理毒理学中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项字母填在题干后的括号内）1.在一项比较两种药物A和B降低血压效果的随机对照试验中，将受试者随机分配到A药组或B药组。为了减少实验误差和主观偏倚，该研究采用了哪种重要的实验设计原则？(a)配对设计(b)重复测量设计(c)随机化原则(d)对照原则2.某研究者欲比较高、中、低三种剂量药物对动物肝脏指数的影响，选择了30只同种属、同品系的健康成年动物，将其完全随机分配到三个剂量组。这种实验设计属于？(a)配对设计(b)交叉设计(c)完全随机设计(d)析因设计3.在药效学研究中，常用什么指标来描述药物剂量与效应之间关系的密切程度？(a)均值(b)标准差(c)相关系数(d)变异系数4.某药理实验测得某指标数据不符合正态分布，且数据呈对称性。在比较两组均值时，应优先考虑使用哪种假设检验方法？(a)配对样本t检验(b)独立样本t检验(c)Wilcoxon符号秩检验(d)Mann-WhitneyU检验5.在一项急性毒性试验中，观察记录了不同剂量组大鼠的死亡时间。若要分析剂量与死亡时间（生存时间）的关系，最适合使用哪种统计方法？(a)Pearson相关分析(b)线性回归分析(c)生存分析(d)Kruskal-WallisH检验6.一个95%的置信区间（例如，95%CIforthemeaneffect:1.5±0.3）意味着什么？(a)有95%的概率真实均值在1.8到1.8之间(b)如果重复实验100次，大约有95次计算出的置信区间会包含真实均值(c)该药物的平均效应肯定在1.2到1.8之间(d)该置信区间不包含零效应的可能性是95%7.在药理毒理研究中，评估一个新药是否安全，常常关注其未观察到有害作用的最低剂量（NOAEL）。统计上，如何估计NOAEL？(a)选择剂量最高且未出现毒性的组别剂量(b)使用回归模型预测产生轻微毒性反应的剂量(c)通过统计检验确定毒性出现的阈值剂量(d)计算所有剂量组毒性反应发生率的中位数剂量8.当研究目的是比较三个或以上独立组的均值差异时，首选的推断性统计方法是什么？(a)独立样本t检验(b)配对样本t检验(c)单因素方差分析（ANOVA）(d)多重比较检验9.在进行方差分析（ANOVA）后，如果发现F检验结果显著，下一步通常需要进行什么操作？(a)计算效应量（EffectSize）(b)进行回归分析(c)进行多重比较，以确定哪些组间均值存在显著差异(d)改变显著性水平α10.对一组连续型变量（如血清ALT水平）进行分组（如高、中、低），然后计算各组的均值和标准差。这种统计处理方法属于？(a)参数估计(b)假设检验(c)数据变换(d)描述性统计二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在横线上）1.统计假设检验中，第一类错误（α）指的是。2.在设计药理毒理实验时，除了随机化，还需要遵循和原则。3.用于衡量数据离散程度的指标有标准差、方差和。4.当样本量较小（例如n<30）且数据近似正态分布时，比较两组均值通常选用检验。5.在生存分析中，常用的生存指标包括生存时间、和生存率。6.相关分析描述的是变量之间的关系，而回归分析则用于建立变量之间的关系。7.在比较两种药物的疗效时，若设置了安慰剂对照组，则该设计称为对照设计。8.置信区间的宽度受样本量、置信水平以及的影响。9.生物等效性研究通常采用设计，并使用方差分析或协方差分析等方法进行统计分析。10.剂量反应关系曲线可以用来评估药物效应的强度，常见的曲线类型包括型和型。三、简答题（每题5分，共15分）1.简述随机化在药理毒理实验设计中的主要作用。2.简要解释t检验的基本原理及其常用的假设条件。3.在药理毒理研究中，为什么需要设立对照组？常见的对照组类型有哪些？四、计算题（每题8分，共16分）1.某研究比较安慰剂组（n=20）和药物A组（n=20）治疗高血压的效果，测得两组患者的平均收缩压降低值（mmHg）分别为：安慰剂组=10，药物A组=15。已知两组数据的方差分别为：S²_安慰剂=4，S²_A=9。请计算独立样本t检验的t统计量值（结果保留两位小数），并说明计算中用到的关键公式。2.某急性毒性试验中，四个剂量组（剂量分别为0,50,100,200mg/kg）的大鼠死亡数分别为：0,5,12,18。请简述使用Kruskal-WallisH检验分析这些数据时，其基本思想是什么？该检验要验证的零假设（H₀）是什么？五、论述题（12分）假设你正在设计一项研究，比较药物X（高剂量组）和药物Y（低剂量组）对大鼠体重的影响。请简要说明：（1）你会建议采用哪种实验设计方案？为什么？（2）如果收集到数据后，发现高剂量组的数据不符合正态分布，你会如何处理？可以提出哪些替代的统计分析方法？（3）假设分析结果显示药物X使大鼠体重增加显著多于药物Y，请说明在解释这一结果时，需要注意哪些潜在的非统计因素或统计方法的局限性？试卷答案一、选择题1.(c)2.(c)3.(c)4.(c)5.(c)6.(b)7.(a)8.(c)9.(c)10.(d)二、填空题1.拒绝了实际上为真的零假设2.安慰剂；对照3.变异系数4.独立样本t5.生存概率（或生存密度）6.线性；预测7.安慰剂8.标准误9.交叉10.对数；平行三、简答题1.解析思路：随机化可以确保每个受试者都有相同的机会被分配到各个处理组（药物组、对照组等），从而平衡各组在已知和未知的混杂因素（如年龄、性别、基础疾病等）上的分布。这有助于消除或减少选择偏倚，使得不同组之间在实验开始时具有可比性，是保证实验结果可靠性的基础。2.解析思路：t检验的基本原理是比较两组数据的均值差异与两组数据内部变异（离散程度）之间的关系。通过计算t统计量（t=(均值1-均值2)/标准误），将其与t分布表中的临界值进行比较，来判断两组均值差异是否具有统计学意义。t检验通常基于中心极限定理，其假设条件包括：①样本来自的总体服从正态分布（尤其当样本量较小时）；②两个样本的方差相等（用于计算合并方差的情况，如配对/独立样本t检验的pooledvariance）；③独立性（样本间相互独立，不同组的样本间独立）。3.解析思路：设立对照组是为了提供一个比较的基准。在药理毒理研究中，对照组（通常是安慰剂组、溶媒组或阳性对照组）可以帮助区分药物产生的真实效应（疗效或毒性）与实验过程中可能出现的自然变化、受试者个体差异或非治疗干预的影响。常见的对照组类型有：安慰剂对照组（给予无药理活性的物质，模拟治疗过程）、溶媒对照组（给予药物的溶剂，排除溶剂本身的影响）、阳性对照组（给予已知有效或有害的药物，验证研究方法的有效性）。四、计算题1.解析思路：计算独立样本t检验的t统计量，首先需要计算两组的合并标准误（SE=sqrt(((n1-1)S1²+(n2-1)S2²)/(n1+n2-2)))，然后t=(均值1-均值2)/SE。这里n1=n2=20,均值差=15-10=5,S1²=9,S2²=4。计算步骤：1.计算合并方差：Sp²=((19*9+19*4)/(20+20-2))=(171+76)/38=247/38≈6.52.计算合并标准差：Sp=sqrt(6.5)≈2.553.计算合并标准误：SE=Sp/sqrt(n)=2.55/sqrt(20)≈2.55/4.47≈0.574.计算t值：t=(15-10)/0.57=5/0.57≈8.77关键公式：t=(X̄₁-X̄₂)/sqrt(Sp²*(1/n₁+1/n₂))或t=(X̄₁-X̄₂)/SEt统计量值为8.77。2.解析思路：Kruskal-WallisH检验是一种非参数检验方法，用于比较三个或以上独立样本的中位数是否存在差异。其基本思想是将所有数据混合排序，计算每个组内数据低于该组某个数据点的比例（或秩次），并比较各组秩次的平均值。如果某个组的秩次总和显著高于其他组，表明该组的中心位置（中位数）可能大于其他组。该检验不依赖于数据的正态性假设。其零假设（H₀）是：所有比较组的总体分布位置相同（即中位数相等）。五、论述题解析思路：（1）实验设计方案：建议采用随机、双盲、安慰剂对照的平行组设计。理由：随机化保证受试者分配的均衡性；双盲（研究者和受试者都不知道分组情况）可以消除偏倚（安慰剂效应和研究者期望偏倚）；安慰剂对照排除非特异性药物效应；平行组设计便于分组比较且效率较高。（2）数据非正态处理及替代方法：若高剂量组数据非正态，可考虑数据变换（如对数变换、平方根变换等），目的是使数据近似正态分布，以便使用参数检验。如果变换后仍不理想或数据本身存在异常值，应考虑使用非参数检验方法，如Kruskal-W