111 地方特考四等 衛生行政 流行病學與生物統計學概要 考古題詳解
第 一 題25 分
某研究追蹤孕婦於懷孕期間罹患妊娠糖尿病(GDM)與日後產下巨嬰(出生體重 公克)之關係,得到如下結果:
| 懷孕期間罹患妊娠糖尿病 | 出生體重 公克 | 出生體重 公克 | 合計 |
|---|---|---|---|
| 無 | 677 | 37 | 714 |
| 有 | 153 | 21 | 174 |
| 合計 | 830 | 58 | 888 |
(一)請問上述結果最有可能來自那一種研究設計?(5 分)
(二)請計算孕婦於懷孕期間罹患妊娠糖尿病與產下巨嬰之風險比(rate ratio, RR)及 信賴區間(CI)。(20 分)
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核心觀念
本題考兩個觀念:依研究流程辨認研究設計,以及在世代研究的 表中計算累積發生風險比與其信賴區間。
研究者先以孕婦懷孕期間是否罹患妊娠糖尿病(GDM)區分暴露組,再追蹤其後是否產下巨嬰,符合世代研究(cohort study)的架構。題目沒有提供人時資料,因此實際計算的是累積發生風險比(risk ratio, RR),不是以人時為分母的發生率比(rate ratio)。
解題方法
以 GDM 為暴露,產下巨嬰(出生體重 公克)為結果:
| 暴露狀態 | 產下巨嬰 | 未產下巨嬰 | 總人數 |
|---|---|---|---|
| GDM 有 | |||
| GDM 無 |
一、研究設計
研究者依暴露狀態分組,並追蹤後續結果,最符合前瞻性世代研究。世代研究可以直接計算各暴露組的疾病或結果風險,再比較兩組風險。
二、計算風險比與 信賴區間
GDM 組產下巨嬰的風險為:
無 GDM 組產下巨嬰的風險為:
因此風險比為:
亦即,本研究中 GDM 孕婦產下巨嬰的風險約為無 GDM 孕婦的 倍。
第 二 題10 分
請就分析性流行病學研究結果來解釋資訊偏差(information bias)及其如何影響研究結果。(10 分)
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核心觀念
本題測驗分析性流行病學(Analytical Epidemiology)中「觀察偏差/測量偏差」的核心概念,涵蓋以下關鍵定義與指標影響原理:
- 資訊偏差(Information Bias)之定義: 又稱「觀察偏差(Observation bias)」或「測量偏差(Measurement bias)」。指在流行病學研究之資料收集階段,因測量方法不準確、儀器誤差、訪員誘導或受試者回憶不全等系統性錯誤(systematic error),導致研究對象的「暴露狀態(Exposure)」或「疾病/結果狀態(Disease/Outcome)」被錯誤分類(Misclassification)。
- 分類錯誤(Misclassification)的二大分類:
- 無區別性分類錯誤(Non-differential misclassification):暴露測量的分類錯誤機率與疾病狀態無關;或疾病測量的分類錯誤機率與暴露狀態無關(即各組的靈敏度與特異度相同)。
- 區別性分類錯誤(Differential misclassification):暴露測量的分類錯誤機率因疾病狀態不同而有異;或疾病測量的分類錯誤機率因暴露狀態不同而有異(即各組的靈敏度或特異度不同)。
- 對關聯性指標的影響: 分析性研究主要藉由相對危險性(Relative Risk, )或勝算比(Odds Ratio, )評估關聯強度。資訊偏差會導致點估計值偏離真實母體參數(造成低估、高估或甚至方向逆轉)。
解題方法
本題為 10 分的申論題,作答時切入點應兼顧「觀念界定」與「機制推導」,架構分為三大部分:
- 破題定義:清楚指出資訊偏差的本質(系統性誤差)、發生時機(資料蒐集/測量階段)及其具體表現(分類錯誤)。
- 分類解析對研究結果之影響:
- 以二分變項為基準,推導「無區別性」與「區別性」分類錯誤如何扭曲關聯性測量指標( 或 )。
- 明確指出點估計值是「朝向虛無值(Bias toward the null)」抑或「遠離虛無值(Bias away from the null)」。
- 實例印證:列舉分析性流行病學最常見的資訊偏差類型(如病例對照研究之回憶偏差、世代研究之追蹤檢查偏差),說明其如何扭曲研究結論,使論述具備理論與實務深度。
選項分析
本題為申論題(非選擇題),無既定選項。此處將資訊偏差造成的「兩大分類錯誤情境」與「常見次類型機制」逐一對比剖析其對結果之影響:
- 無區別性分類錯誤(Non-differential Misclassification)對結果的影響:
- 影響機制:在二分變項(Binary exposure/outcome)的前提下,因誤差隨機分佈於各比較組之間,使得兩組之間的差異被「稀釋(Dilution effect)」。
- 結果方向:估計值必會朝向虛無值偏誤(Bias toward the null),即計算出的 或 會比真實值更接近 1。
- 研究影響:導致研究偏向保守,增加第二型錯誤( error)的風險,可能使真正具有因果關聯的危險因子被誤判為無統計顯著性。
- 區別性分類錯誤(Differential Misclassification)對結果的影響:
- 影響機制:分組間的測量靈敏度或特異度不相等,系統性地擴大或縮小了組間差距。
- 結果方向:估計值可能遠離虛無值(Bias away from the null,造成高估),也可能朝向虛無值(Bias toward the null,造成低估),甚至造成效應方向逆轉(Qualitative bias)(例如將保護因子誤判為危險因子)。
- 研究影響:嚴重破壞研究的內部效度(Internal validity),導致完全錯誤的流行病學病因推論。
- 常見次類型之實務影響剖析:
第 三 題15 分
我國現行有哪些癌症篩檢,請試述其目的及如何推動?(15 分)
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核心觀念
- 疾病預防層級(次級預防,Secondary Prevention):癌症篩檢旨在「早期發現、早期治療」(Early Detection and Early Treatment),針對表面無症狀的目標族群進行檢測,篩出早期病灶或癌前病變,阻斷疾病自然進程(Natural History of Disease),從而降低死亡率並提升存活率。
- 篩檢工具的流行病學要件:理想的篩檢工具需具備高敏感度(Sensitivity)、合理特異度(Specificity)、高安全性、低侵入性及成本效益(Cost-effectiveness)。
- 法源與政策架構:以命題當年(民國 111 年)法規與政策為準,主要依據《癌症防治法》第 11 條及衛生福利部國民健康署之癌症防治計畫;民國 111 年 7 月 1 日起,公費篩檢正式由「四癌」擴展為「五癌」(納入肺癌)。(註:現行篩檢年齡範圍已陸續研擬與微調放寬,解題仍以命題當年基準為核心。)
解題方法
本題為 15 分的申論題,題目包含三個核心子題:「現行項目有哪些」、「目的為何」、「如何推動」。建議採三段式系統化鋪陳:
- 破題與目的:闡述癌症篩檢於流行病學上的核心價值(次級預防、降低晚期發生率與死亡率)。
- 項目與內容:以條列或表格化呈現民國 111 年實施之「五大癌症篩檢」(子宮頸癌、乳癌、大腸癌、口腔癌、肺癌)之目標對象、檢查工具及篩檢頻率。
- 推動策略:從「法規與財源」、「服務網絡與無障礙通路」、「品質監測與資訊整合」、「陽性個案追蹤與確診處置」四大行政與公衛構面作答,展現衛生行政專業深度。
選項分析
本題為申論題,非選擇題,故無選項分析。評分關鍵在於五癌項目的篩檢資格記憶是否精確、公衛目的論述是否切中要害,以及推動方案是否具備公共衛生與醫療體系銜接的可行性。
解題技巧
- 口訣記憶法:五癌項目記「子、乳、腸、口、肺」。
- 資格數字防呆:
- 子宮頸抹片:30 歲以上,每年 1 次(建議至少 3 年 1 次)。
- 乳房 X 光攝影:45–69 歲(二等親乳癌家族史 40–44 歲),每 2 年 1 次。
- 糞便潛血檢查(FIT):50–74 歲,每 2 年 1 次。
- 口腔黏膜檢查:30 歲以上吸菸或嚼檳榔者(18–29 歲原住民嚼檳榔者),每 2 年 1 次。
- 肺癌低劑量電腦斷層(LDCT):50–74 歲重度吸菸史( 包-年)或家族史(男 50–74 歲、女 45–74 歲),每 2 年 1 次。
- 常見失分陷阱:
- 漏寫民國 111 年 7 月新上路的「肺癌 LDCT 篩檢」。
- 「如何推動」流於泛泛宣導,未提及「品質監測」與「陽性個案追蹤閉環(Case Management)」,此兩者為衛生行政考科的核心給分點。
【答案】
一、我國現行公費癌症篩檢項目與目的
癌症篩檢屬於公衛三段五級預防中之次級預防。其主要目的為:在無症狀階段篩檢出潛在的早期癌症或癌前病變,藉由即時治療中斷疾病惡化,降低癌症死亡率與晚期醫療支出,並提高病患存活率與生活品質。
第 四 題15 分
假設非體育大學男性大學生敏捷性分數呈常態分布 。現邀請 36 位男性大學生測量敏捷性,其平均數為 19 秒。問敏捷性平均數為 19 秒或更快之機率是多少?(15 分)
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核心觀念
-
常態母體的抽樣分布(Sampling Distribution of the Mean): 若母體隨機變數 服從常態分布,記為 ,則由該母體中隨機抽取容量為 的獨立樣本,其樣本平均數 亦服從常態分布: 其抽樣標準差(即標準誤,Standard Error, )為:
-
標準常態轉換( 轉換): 將樣本平均數標準化為標準常態變數 :
-
物理量語意判定: 敏捷性測驗的計量單位為「秒」,耗費時間越短表示敏捷性越高。「19 秒或更快」在數學上即指測量時間「小於或等於 19 秒」,即求機率 。
解題方法
步驟一:整理母體參數與抽樣條件
- 母體敏捷性分數 :
- 母體平均數 (秒)
- 母體變異數 ,故母體標準差 (秒)
- 隨機樣本數
- 樣本平均數觀察值 (秒)
步驟二:求樣本平均數 的抽樣分布 依據常態抽樣理論,樣本平均數 服從常態分布: 標準誤(Standard Error)為:
第 五 題15 分
某研究對 2014 至 2016 年青少年健康行為調查(GSHS)之數據進行二級資料的統計分析。研究結果顯示,327 位 10–12 年級夜校生中,自述過去 30 天被霸凌有 23 位。問 10–12 年級夜校生的被霸凌率及其 信賴區間(CI)?(15 分)
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核心觀念
本題主要測驗生物統計學中「單一樣本母體比例的點估計與區間估計」:
- 點估計(Point Estimation):利用樣本比例 作為母體被霸凌率 的不偏估計量。
- 區間估計(Interval Estimation):大樣本條件下,依據中央極限定理(Central Limit Theorem),樣本比例的抽樣分佈近似於常態分佈,採華德信賴區間(Wald Confidence Interval)公式估計:
- 常態近似條件檢驗:需確認成功數與失敗數皆足夠大,即 (或 )且 (或 ),常態近似法方可成立。
解題方法
步驟一:整理已知數據並計算被霸凌率(點估計值)
- 樣本總人數
- 過去 30 天自述被霸凌人數
- 信賴水準為 (即顯著水準 )
計算樣本被霸凌率 :
步驟二:常態近似條件檢驗
條件滿足,可採用標準常態分佈之臨界值建立信賴區間。
步驟三:計算標準誤(Standard Error, SE)
第 六 題20 分
一橫斷研究探討老人認知能力(cognition)與憂鬱(depression)的關係。採用簡單線性迴歸模式:
分析憂鬱()與認知能力()的關係。憂鬱在 – 間,分數愈高表示愈憂鬱,而認知能力在 – 間,分數愈高表示認知能力愈好。統計分析結果如下:
| 變項 | 平均數 | 標準差 | /相關係數 |
|---|---|---|---|
| depression | 4.81 | 3.31 | 279 / -0.27 |
| cognition | 15.20 | 3.87 |
(一)寫出 及 。(10 分)
(二)假如將認知能力作為依變數(),而憂鬱為自變數(),則簡單線性迴歸模式為:
請寫出 及 。(10 分)
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核心觀念
簡單線性迴歸的斜率可由皮爾森相關係數與兩變項的標準差求得:
截距則使迴歸線通過兩變項的平均數:
若交換依變數與自變數,斜率要依新的變項位置重新計算;兩個迴歸斜率通常不互為倒數。
解題方法
本題給定憂鬱平均數 、標準差 ,認知能力平均數 、標準差 ,相關係數 。樣本數 不需代入係數計算。
(一)以憂鬱為依變數 、認知能力為自變數
先求斜率:
再求截距:
因此迴歸式為: