113 關務特考四等 關稅統計(選試英文) 統計學概要 考古題詳解
第 一 題15 分
【試卷參考值】
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假設股票本益比樣本的平均值為 ,標準差為 。如果這些股票本益比呈現鐘形分布,說明落在 及 之間的股票本益比的比例為何?落在 及 之間的股票本益比的比例為何?
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核心觀念
本題考「鐘形分布」下的經驗法則(Empirical Rule):若資料分布近似鐘形,約有 68% 的觀測值落在平均數正負 1 個標準差內,約有 95% 落在平均數正負 2 個標準差內。
解題方法
已知樣本平均數 、標準差 。
(一)落在 至 之間
兩端與平均數的距離為:
因此區間是平均數正負 1 個標準差,即 。依鐘形分布的經驗法則,約有 的資料落在此區間。
(二)落在 至 之間
兩端與平均數的距離為:
第 二 題25 分
名學生參加某家大型企業公司的暑期工作面試。每個學生的面試結果,要不是收到某個職位的錄用通知(),就是沒有收到錄用通知()。實驗結果(experimental outcome)是根據 名學生面試的結果來定義。
(一)請列出所有可能實驗結果。
(二)定義一個代表錄用人數的隨機變數,說明該隨機變數之類型及其可能值之範圍。寫出每個實驗結果對應的隨機變數之值。
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核心觀念
本題考查「樣本空間」與「隨機變數」的基本定義。每位學生的面試結果只有兩種:收到錄用通知 ,或未收到錄用通知 。三位學生的結果依學生順序組成一個有序結果,因此每一種實驗結果都是一個長度為 的 序列。
解題方法
每位學生各有 種結果,且三位學生的結果都要納入,因此可能實驗結果共有
種。依序列出如下:
(一)所有可能實驗結果
其中,例如 表示第 1 位與第 3 位學生收到錄用通知,第 2 位學生未收到。
(二)錄用人數的隨機變數
令隨機變數 表示三位學生中收到錄用通知的人數。 將每個實驗結果對應到一個數值,屬於離散型隨機變數;其可能值為
第 三 題20 分
依據某國家勞動統計單位報告指出, 年有 的工人加入工會。假設某工會在 年蒐集了 名工人的樣本,詢問是否會加入工會。樣本結果顯示, 名工人中有 名工人加入工會。
在 的顯著水準下,以計算 值的方式進行假設檢定,並寫下假設檢定的所有過程,請確認工會組織持續的努力是否有提升工人加入工會的意願?
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核心觀念
本題考查單一母體比例的右尾假設檢定。以 2018 年工會加入比例 為基準,檢驗 2023 年工人加入工會的比例 是否提高。
顯著水準為 。由於樣本數 ,且在虛無假設下:
兩者皆大於 5,適合以常態近似進行單一比例 檢定。
解題方法與假設
題目要確認加入意願「是否有提升」,因此採用右尾檢定:
其中 代表比例未提高, 代表比例提高。檢定時的標準誤須使用虛無假設比例 計算。
檢定統計量
樣本中有 人加入工會,樣本比例為:
在 成立時,樣本比例的標準誤為:
因此檢定統計量為:
第 四 題25 分
有 家具有支配市場地位的公司,公司 A 與公司 B 最近積極執行廣告活動,以增加其產品的市場占有率。
在廣告活動開始之前,公司 A 的市場占有率是 ,公司 B 的市場占有率是 ,其他競爭者則為其餘的 。
為了確認廣告活動之後這些市場占有率是否有所改變,公司 A 蒐集了 位使用該項產品之顧客的隨機樣本,並詢問對產品偏好的資料。 位顧客當中, 位表明偏好公司 A 的產品, 位偏好公司 B 的產品,其餘 位偏好其他競爭者的產品。
在 的顯著水準下,請以卡方檢定來判定在廣告活動之後,顧客偏好的程度是否改變,並寫出假設檢定的所有過程。
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核心觀念
本題考驗卡方適合度檢定,用來判斷一組類別資料的觀察次數,是否符合指定的理論比例。廣告活動前的市場占有率可視為虛無假設下的比例;廣告活動後抽得的顧客偏好次數則為觀察次數。
令公司 A、公司 B、其他競爭者的廣告後偏好比例分別為 ,檢定:
本題使用的卡方檢定統計量為:
其中 是第 類的觀察次數, 是虛無假設下的期望次數。因類別數為 ,且未由樣本估計額外參數,自由度為 。
解題方法
在虛無假設成立時, 位顧客依照廣告前的比例分配,期望次數為:
整理觀察次數與期望次數:
| 類別 | 觀察次數 | 期望次數 |
|---|---|---|
| 公司 A | 102 | 90 |
| 公司 B | 82 | 80 |
| 其他競爭者 | 16 | 30 |
計算檢定統計量:
第 五 題15 分
湯泉庭園綠化公司蒐集了 戶家庭房屋價值(單位:千美元,下同)和景觀美化支出的數據,希望開發預測模型來向潛在客戶行銷。令 為房屋價值, 為景觀美化支出,原始資料整理如下:
請使用最小平方法建立估計迴歸方程式,並預測價值 千美元的房屋所需的景觀美化支出。
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核心觀念
本題考最小平方法的一元線性迴歸。以房屋價值 預測景觀美化支出 ,估計迴歸方程式為
其中斜率與截距分別為
解題方法
先以題目提供的離均差交乘和與 的離均差平方和計算斜率:
再代入兩變數的平均數,求截距:
因此,估計迴歸方程式為