中国大学环境科学统计与建模方法章节答案(慕课2023课后作业答案)
64 min read中国大学环境科学统计与建模方法章节答案(慕课2023课后作业答案)
1、中国章节作业化合物的大学答案答案理化性质及生物活性与其分子结构存在怎样的关系？
1、化合物的环境理化性质及生物活性与其分子结构存在怎样的关系？
第2章 定量结构活性相关（QSAR）的基本原理
第1节 QSAR概论
1、下列关于QSAR的科学课后说法中错误的是
A、QSAR是统计定量描述有机物分子结构和生物活性或性质之间的关系
B、QSAR研究涉及到的建模参数有结构参数、生物活性数据和性质参数
C、慕课QSAR研究中化合物的中国章节作业理化性质参数只能作为因变量使用
D、QSAR的大学答案答案工作原理是有机物的分子结构决定其性质与活性
2、QSAR的环境发展历程为
A、朴素认识阶段→3D-QSAR→QSAR研究→SAR研究
B、科学课后朴素认识阶段→SAR研究→QSAR研究→3D-QSAR
C、统计朴素认识阶段→QSAR研究→SAR研究→3D-QSAR
D、建模朴素认识阶段→QSAR研究→3D-QSAR→SAR研究
3、慕课标志着SAR研究转化为定量的中国章节作业QSAR研究的是
A、Crum-Brown方程
B、Hammett方程
C、线性自由能模型
D、取代基贡献模型
4、下列不属于QSAR研究特点的是
A、综合性
B、普遍性
C、理论性
D、程序化
第2节 QSAR模型构建和使用准则
1、QSAR模型构建和使用的五项原则是（ ）于2004年提出的
A、US EPA
B、欧盟
C、IPCC
D、OECD
2、关于模型应用域的说法正确的是
A、任一QSAR模型都适用于所有化合物。
B、模型应用范围限定越宽松，预测的可靠性越低。
C、落在模型应用域外的化合物也能得到可靠的预测结果。
D、模型预测结果的可靠性与模型的应用域不相关。
3、下列关于QSAR模型构建和使用原则说法错误的是
A、模型算法的确定性决定了模型的准确性和可靠性
B、少数测试集的预测结果完全可以表示模型的预测能力
C、模型机理解释的关键在于识别关键结构描述符
D、变量选择方法对于构建模型、阐释机理至关重要
第3节 QSAR研究的步骤
1、（ ）是QSAR研究中起着承上启下作用的关键步骤
A、获得有机物性质或活性数据
B、对分子结构进行描述
C、采用合适方法构建QSAR模型
D、对模型进行评价和验证
2、（ ）是目前构建QSAR模型应用最多的统计分析方法。
A、多元回归分析
B、偏最小二乘法
C、因子分析
D、主成分分析
3、对于QSAR模型的评价和验证，错误的是（ ）。
A、R2越大，模型越好
B、SE越小，模型越好
C、交叉验证相关系数越大，模型越稳健
D、变异系数CV越小，数据越离散
第4节 有机污染物的分子结构表征-1：分子结构的表示
1、分子结构的表示，对应错误的是（）
A、元素组成→A级结构
B、具体分子式→B级结构
C、拓扑结构→D级结构
D、量子结构→E级结构
2、从（）可以判断是直链还是支链的烷烃。
A、A级结构
B、B级结构
C、C级结构
D、D级结构
第5节 有机污染物的分子结构表征-2：经验描述符
1、以下不属于经验描述符的是
A、疏水性参数
B、组成描述符
C、电性描述符
D、立体描述符
2、可以用（ ）来定量预测麻醉性毒性。
A、疏水性参数
B、电性描述符
C、立体描述符
D、组成描述符
3、关于Hammett参数的说法错误的是
A、σ可以用苯甲酸和取代苯甲酸的解离常数计算
B、σ值越大，吸电子能力越强
C、σ值越小，吸电子能力越强
D、取代位置不同，σ值也不相同
第6节 有机污染物的分子结构表征-3：理论计算描述符
1、以下属于经验描述符的是
A、组成描述符、几何描述符、电荷相关描述符
B、几何描述符、电性描述符、三维描述符
C、拓扑描述符、立体描述符、量子化学参数
D、组成描述符、拓扑描述符、电性描述符
2、拓扑指数中应用最广泛的是
A、Wiener指数
B、Hosoya指数
C、Balaban指数
D、分子连接性指数
3、几何描述符不包括
A、惯性力矩
B、Jurs描述符
C、分子表面积
D、分子体积
4、下列关于量化参数的说法中错误的是（ ）。
A、量化参数是描述分子、分子碎片或取代基的反应性、形状和键合性质的参数
B、量化参数具有明确的物理意义，有利于揭示毒性机理
C、量化参数不能完全由理论计算获得，有时需要通过实验测定
D、量化参数是QSAR研究中应用比较广泛的分子描述符
第7节 QSAR常用的建模方法-1：经典QSAR研究方法
1、以下属于不属于经典QSAR研究方法的是
A、辛醇-水分配系数法
B、主成分回归法
C、线性溶剂化能相关法
D、基团贡献法
2、以下关于辛醇-水分配系数法（简称logP法）的说法中错误的是
A、logP法是一类经典QSAR研究方法
B、logP反映了化合物的亲脂疏水性
C、logP只能通过摇瓶法进行实验测定
D、logP法使用简单，已被人们普遍接受
3、Hansch模型中不涉及的参数是
A、疏水性参数
B、几何描述符
C、电性描述符
D、立体描述符
4、下列关于LSER模型的描述中，错误的是
A、LSER法可以计算化合物的有机溶剂-水分配系数
B、LSER模型包括空穴项、偶极项和氢键项
C、LSER模型的空穴项描述溶剂中形成空穴的能量效应
D、LSER模型中的偶极作用和氢键作用通常是吸热过程
5、下列关于MCI法的描述中，错误的是
A、MCI能较强地反映分子的立体结构，具有明确的物理意义
B、MCI是根据分子中各个骨架原子排列或相连接的方式来描述分子的结构性质
C、MCI分为简单的分子连接性指数和价键连接性指数
D、MCI参数计算方便、简单，不依赖于实验，应用较广泛
6、下列关于基团贡献法的描述中，错误的是
A、任何基团贡献法都是近似的
B、基团贡献法对化合物理化性质的预测精度较高
C、基团贡献法适用于母体结构不同的有机物分子
D、基团贡献法常被用来对有机物进行毒性初评
第8节 QSAR常用的建模方法-2：典型统计分析方法
1、以下属于不属于典型统计分析方法的是
A、偏最小二乘法
B、主成分回归法
C、线性自由能关系法
D、人工神经网络法
2、下列关于多元线性回归的描述中，错误的是
A、因变量被表示为自变量的线性组合
B、要求样本数至少是变量数的10 倍
C、可给出多种统计学参数，用于评估方程质量
D、在变量很多时可能存在共线性问题
3、下列关于主成分回归的描述中，正确的是
A、是基于主成分分析的一种多元统计方法
B、重新构造的“潜变量”是原有各变量的非线性组合
C、不会造成原始数据中某些重要信息的丢失
D、主成分变量具有明确的物理意义可用于解释机理
4、下列关于聚类分析法的描述中，错误的是
A、分为系统聚类分析和非系统聚类分析
B、系统聚类分析的结果构成了一个谱系图或聚类图
C、非系统聚类分析的结果是产生了k个不同类别
D、非系统聚类分析的类别不是同时产生的
5、下列关于遗传算法的描述中，错误的是
A、对目标函数搜索效率较高
B、能在有效时间内找到最优解
C、可有效避免局部最优
D、搜索具有启发性和探索性
6、下列关于人工神经网络的描述中，正确的是
A、人工神经网络是一种具体的数学模型
B、人工神经网络不会出现“过拟合”现象
C、人工神经网络对不同数据的适应能力较差
D、输入条件有错也能给出得出较好的解答
请解释QSAR的定义与工作原理
1、请解释QSAR的定义与工作原理。
2、请简述QSAR的应用。
请简述国际经济合作与发展组织（OECD）于2004年提出了QSAR模型构建和使用的五项原则。
1、请简述国际经济合作与发展组织（OECD）于2004年提出了QSAR模型构建和使用的五项原则。
2、OECD建立QSAR模型五项原则的核心目标是什么？
请简述QSAR研究的步骤。
1、请简述QSAR研究的步骤。
2、分子描述符包括哪些内容？
何谓有机污染物的分子结构表征？
1、何谓有机污染物的分子结构表征？
2、分子结构的表示方式有哪些？
辛醇-水分配系数的定义是什么？如何计算辛醇水分配系数？
1、辛醇-水分配系数的定义是什么？如何计算辛醇水分配系数？
什么是QSAR研究中的理论计算描述符？
1、什么是QSAR研究中的理论计算描述符？
2、理论计算描述符有哪些类型？
3、常用的量子化学参数有哪些？
辛醇-水分配系数法（logP法）中logP可以通过哪些方法获得？
1、辛醇-水分配系数法（logP法）中logP可以通过哪些方法获得？
2、线性溶剂化能相关(LSER)法使用的前提假设是什么？
3、分子连接指数的使用有何优缺点?
典型统计分析方法有哪些方法被用来预测未知化合物活性和性质？
1、典型统计分析方法有哪些方法被用来预测未知化合物活性和性质？
2、偏最小二乘法有什么优点和缺点？
3、系统聚类分析与非系统聚类分析的区别？
第3章 ChemOffice程序的使用
简答题
1、ChemOffice程序的特点和功能有哪些？
2、熟悉ChemDraw的主菜单和工具栏的功能和使用。
ChemDraw软件有哪些优点和缺点？
1、ChemDraw软件有哪些优点和缺点？
2、使用Chemdraw画出邻羟基苯甲酸的结构
3、查找资料，画出维生素D的结构式。
4、在Chemdraw中画出下列有机反应式：
5、如何将Chemdraw中画的结构拷贝到WORD文档中？如何编辑WORD文档中的Chemdraw结构？
Chem3D的主要功能有哪些？
1、Chem3D的主要功能有哪些？
2、建立3D模型有哪几种方法？
ChemFinder的功能是什么？
1、ChemFinder的功能是什么？
2、在ChemFinder上如何检索分子？
第4章 Gaussian程序的使用
Gaussian程序具体有哪些主要功能？
1、Gaussian程序具体有哪些主要功能？
Gaussian 中有几种分子力学方法？
1、Gaussian 中有几种分子力学方法？
2、Gaussian程序的关键词Opt、Freq、SCRF分别指令的Gaussian程序什么计算？
什么是单线态？
1、什么是单线态？
2、高斯计算输入文件的格式由哪几部分组成？
3、简述采用Chemoffice程序构建Gaussian程序输入文件的步骤。
进行优化计算和振动分析计算的高斯输出文件中，优化计算部分包括哪些内容？
1、进行优化计算和振动分析计算的高斯输出文件中，优化计算部分包括哪些内容？
2、进行优化计算和振动分析计算的高斯输出文件中，振动分析计算部分包括哪些内容？
3、如何进行单个和多个高斯输入文件的计算？
HOMO/LUMO能量差有什么物理意义？
1、HOMO/LUMO能量差有什么物理意义？
2、如何根据原子电荷和前线轨道电荷判断亲电反应和亲核反应最易发生在哪个原子处？
3、等容热容Cv的物理意义是什么？
4、在进行各种量子化学参数的查找之前，需要对计算结果进行哪些检查？
第5章 GaussView程序的使用
GaussView的主要功能是什么？
1、GaussView的主要功能是什么？
第6章 QSAR模型的构建
Office Excel建模—最小二乘法
1、下面一组数据，以EC50为因变量，其余4列数据为自变量，采用最小二乘法构建方程，并给出方程的参数。 EC50 μ Vi/100 ELUMO H+ 3.45 7.8278 2.719668 0.07998 0.289067 3.62 6.1874 3.005951 0.07258 0.289224 3.81 6.1136 3.16258 0.07302 0.295338 3.96 8.3449 3.369522 0.06985 0.277343 3.54 8.0142 3.008057 0.08649 0.285546 3.86 8.1859 3.146236 0.08743 0.285767 4.09 8.3224 3.435233 0.08856 0.28557 4.31 6.7348 3.698082 0.08089 0.282666 4.08 8.0733 3.325273 0.08715 0.283463 4.51 6.6321 3.72728 0.08089 0.289142 4.37 6.3457 3.548712 0.07665 0.283612 4.72 6.183 4.014475 0.07846 0.283905 3.77 7.4616 2.917056 0.06755 0.297033 3.95 7.9264 3.401011 0.06919 0.297432 4.06 8.0937 3.650782 0.07038 0.297271 3.83 4.9199 3.132914 0.06043 0.296494 4.28 6.7211 3.878222 0.06129 0.285213 4.52 6.3448 3.995207 0.06407 0.287048 4.93 6.7816 4.437583 0.06322 0.293741 3.89 7.4503 3.114312 0.06708 0.296342 4.02 7.5136 3.29227 0.07258 0.293979 4.21 5.1129 3.366483 0.06056 0.297244 4.47 6.0694 3.729543 0.06058 0.293745 3.6 8.4941 3.03559 -0.00013 0.303135 3.92 8.9612 3.515248 0.00121 0.303446 3.97 9.2974 3.588703 0.00228 0.300325 4.34 8.1563 4.079787 0.00086 0.300355 4.75 8.737 4.387603 0.00203 0.298877
SPSS软件简介和使用-1：SPSS概述
1、三大权威统计软件不包括
A、SAS
B、SPSS
C、STATA
D、Excel
2、下列对SPSS的基本认识中，不正确的是
A、基本和Office软件兼容
B、具备很好的画图功能
C、操作界面与Excel相差较大
D、客户占有量最大的统计软件
3、下面不属于SPSS的优点是
A、基本统计方法较全面
B、易用性强
C、编程能力强
D、帮助功能强大
SPSS软件简介和使用-2：SPSS入门
1、SPSS操作界面数据编辑窗口的功能不包括
A、对SPSS的数据进行定义
B、对SPSS的数据进行录入
C、对SPSS的数据进行分析
D、对SPSS的数据进行管理
2、在原有变量上通过一定的计算产生新变量的操作所用到的菜单是
A、Sort Cases
B、Compute
C、Select Cases
D、Categorize Variables
3、SPSS默认的是打开文件名为（ ）的文件。
A、doc
B、xls
C、pdf
D、sav
4、SPSS结果输出窗口保存的文件以什么为后缀
A、sav
B、spo
C、sps
D、rtf
5、SPSS可以同时打开多个结果输出窗口，并将输出结果同时输出在所有输出窗口中。
SPSS软件简介和使用-3：SPSS数据录入和数据获取
1、SPSS数据变量类型不包括
A、数值型
B、字符型
C、日期型
D、逻辑型
2、SPSS中定义变量尺度属性称为
A、变量值标签
B、度量标准
C、变量类型
D、变量角色
3、同学们的考核等级变量属于什么计量尺度
A、定类尺度
B、定序尺度
C、定距尺度
D、定比尺度
4、将 EXCEL的xlsx文件录入SPSS的方式不包括
A、文本数据导入
B、直接打开
C、复制、粘贴
D、数据库导入
5、定义变量名越详细越好，方便了解变量的含义。
6、SPSS数据文件在保存时，可以直接保存为其它外部数据文件，并选择是否保存值标签。
第1节：回归与相关的定义
1、相关关系的定义是什么？
2、回归关系的定义是什么？
3、简述相关分析与回归分析主要用途有哪些？
第2节：一元线性回归方程的建立
1、何谓回归系数？
2、简述相关系数的定义。
3、标准偏差和相对标准偏差的定义？
第3节：相关系数
1、为研究某一化学反应过程中，温度x(℃)与产品得率Y的影响，测得数据如下： x: 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 Y: 45 51 54 61 66 70 74 78 85 89 求Y关于x的线性回归方程。
2、续计算1)取α= 0.05，检验上述计算题中的回归效果是否显著。
第4节：多元回归
1、简述多元回归模型及一般表现形式
2、多元线性回归模型的基本假定有哪些，请简述。
第5节：逐步回归的基本原理
1、正向回归法计算的特点与步骤是什么？
2、反向回归法计算的特点与步骤是什么？
3、简述逐步回归的优点。
第7节：SPSS软件简介和使用-1：SPSS概述
1、常用的统计软件有哪些？
2、SPSS软件的常用功能有哪些？
第7章 应用示例
SPSS软件简介和使用-4：SPSS多元线性回归分析方法
1、SPSS 的主要操作流程大致可以分为五部分，其中第一步是
A、数据读入
B、数据预处理
C、结果解读
D、模型处理
2、SPSS中最用的回归分析方法是
A、强迫引入法
B、向前选择变量法
C、向后选择变量法
D、逐步回归分析法
3、（ ）是当前解决自变量多重共线性问题的最有效办法。
A、岭回归
B、手动移除出共线性的变量
C、逐步回归法
D、增加样本容量
4、变量的t值绝对值越大，则这个变量对因变量的贡献就越大。
5、某系列化合物的辛醇-水分配系数（logKow）及通过高斯09程序计算的分子描述符包括分子体积Vm、极化率α、偶极矩μ、最负的原子电荷q-、最正的氢原子电荷qH+、最高占有轨道能量EHOMO以及最低空轨道能量ELUMO列于表1。使用SPSS程序的“逐步回归”分析方法，求出logKow与7个分子描述符之间的“两个变量”的最优相关方程，同时，给出方程的相关系数、各变量的VIF值。 表1 某系列化合物的辛醇-水分配系数（logKow）数值及分子描述符 logKow Vm α μ q- qH+ EHOMO ELUMO 4.63 144.517 138.209 1.636 -0.155 0.149 -0.208 -0.017 5.23 158.188 151.992 2.120 -0.155 0.159 -0.215 -0.026 5.65 173.332 159.101 3.886 -0.153 0.165 -0.219 -0.039 5.72 164.703 161.225 3.051 -0.158 0.180 -0.223 -0.041 5.75 165.124 162.730 2.118 -0.159 0.167 -0.222 -0.041 5.81 167.176 165.956 1.484 -0.155 0.171 -0.223 -0.036 5.78 167.225 166.483 0.466 -0.152 0.162 -0.220 -0.035 5.6 170.956 161.910 4.670 -0.157 0.160 -0.224 -0.035 5.58 167.560 162.863 3.763 -0.159 0.177 -0.221 -0.035 5.79 162.092 160.724 2.035 -0.160 0.177 -0.225 -0.034 5.57 178.284 172.583 5.084 -0.150 0.166 -0.226 -0.044 5.98 180.322 174.796 3.858 -0.156 0.181 -0.230 -0.047 6.02 174.873 173.997 2.567 -0.152 0.184 -0.225 -0.050 5.95 176.141 175.955 2.898 -0.157 0.181 -0.227 -0.046 5.72 183.001 172.520 2.905 -0.147 0.166 -0.224 -0.047 5.99 183.342 173.483 1.805 -0.159 0.181 -0.231 -0.046 5.92 185.672 174.860 0.239 -0.160 0.175 -0.231 -0.045 5.91 191.982 185.027 4.463 -0.149 0.171 -0.231 -0.053 6.68 191.826 187.748 3.350 -0.150 0.185 -0.231 -0.054 6.3 193.155 183.509 2.513 -0.152 0.172 -0.231 -0.053 6.18 192.313 183.521 5.275 -0.162 0.168 -0.228 -0.055 6.59 189.653 188.973 1.457 -0.160 0.185 -0.233 -0.050 6.97 206.239 201.323 2.628 -0.149 0.193 -0.236 -0.062 7.01 206.315 198.758 2.145 -0.145 0.151 -0.231 -0.063 7.81 213.789 212.663 1.547 -0.147 0.174 -0.238 -0.069 7.71 219.839 213.205 0.309 -0.143 0.164 -0.235 -0.068 8.18 226.445 224.914 2.561 -0.151 0.165 -0.237 -0.076 8.25 233.696 223.095 0.804 -0.148 0.169 -0.238 -0.075 8.45 227.988 226.749 1.348 -0.146 0.180 -0.240 -0.073
应用示例一：卤代苯的毒性与量化参数的QSAR研究
1、拟除虫菊酯类农药对乙酰胆碱酯酶AChE具有抑制作用，12种拟除虫菊酯农药对AChE的活性抑制的抑制浓度(IC10)、二维结构Galvez拓扑指数描述符(GGI3)和正辛醇-水分配系数(lgP)见表1。使用SPSS程序的“逐步回归”分析方法，求出lgIC10与2个分子描述符之间GGI3和lgP的相关方程，同时给出方程的F值、R2、q2和SE值。 表1 拟除虫菊酯农药对AChE的活性抑制(lgIC10)及进入方程的参数 农药名称 IC10(mg/L) lgIC10 GGI3 lgP 胺菊酯 136.56 2.135 3.653 3.050 氟胺氰菊酯 205.91 2.314 2.500 7.080 联苯菊酯 232.28 2.366 2.792 6.520 氟氰茂菊酯 238.14 2.377 2.563 6.860 氟氯氰菊酯 256.74 2.409 2.542 5.960 氯氰菊酯 277.07 2.443 2.479 5.800 氰戊菊酯 283.94 2.453 2.313 6.840 溴氰菊酯 291.84 2.465 2.479 6.470 反式氯菊酯 321.46 2.507 2.229 5.900 顺式氰戊菊酯 369.94 2.568 2.313 6.840 甲氰菊酯 386.99 2.589 2.257 5.450 氯菊酯 422.80 2.626 2.229 5.900
应用示例二：赝坐标法计算反应过渡态和活化能
1、五氯苯酚的结构式如下图所示，请使用高斯09程序在M062X/LANL2DZ水平上计算羟基自由基进攻4号碳原子（即酚羟基对位）并取代氯原子的吉布斯自由能势垒（单位kJ/mol）。请使用SCRF方法考虑溶剂化效应，溶剂为水。
应用示例三：前线轨道电荷密度的图形显示和计算
1、毒死蜱是一种常用的有机磷农药，其结构式如下图。请使用Gaussian09软件计算该化合物的前线电子轨道参数（包括2FED2HOMO和FED2HOMO+FED2LUMO），并从GaussView中读取HOMO和LUMO图。
