113 高普考普通考試 經建行政 統計學概要 考古題詳解
第 一 題4 分
某廠商因其生產之商品數量極大,故委託 與 兩家代工廠商代為生產。已知 、 二家代工廠的生產量比例為 。根據以往查核資料, 代工廠產品的不良率為 , 代工廠產品的不良率為 ,此二不良率皆符合該廠商對其商品不良率的要求。
(一) 若有一位消費者隨機購買一件該廠商生產之商品:
- 此商品為從 代工廠生產且為不良品的機率為何?(4 分)
- 此商品為從 代工廠生產且為不良品的機率為何?(4 分)
(二) 接續題(一),若該消費者隨機購買一件該廠商生產之商品,此商品為不良品的機率為何?(4 分)
(三) 若有一位消費者隨機購買該廠商生產之商品,發現此商品為不良品,則該產品是來自 代工廠的機率為何?(8 分)
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核心觀念
本題考查聯合機率、全機率公式與貝氏定理。商品來自哪一家代工廠與商品是否為不良品,是兩個不同事件:
- 廠生產比例為 ,所以 ,。
- 廠不良率為 ,即 。
- 廠不良率為 ,即 。
- 設 表示商品為不良品。
其中,;而整體不良率可由全機率公式求得。已知商品為不良品後,判斷其來自 廠的機率,則使用貝氏定理。
解題方法與計算
(一) 各廠商生產且為不良品的機率
1. 來自 廠且為不良品
因此,機率為 ,即 。
2. 來自 廠且為不良品
因此,機率為 ,即 。
第 二 題7 分
某知名飲品店想瞭解消費者自備飲料杯的情形,隨機抽訪 位消費者。分析資料後得知,其中有 位男生及 位女生,且男生中有 位有自備飲料杯的習慣,而女生中有 位有自備飲料杯的習慣。
(一) 估計來該店之消費者會自備飲料杯比例的 信賴區間。(7 分)
(二) 估計來該店之消費者中,男生與女生有自備飲料杯比例差的 信賴區間。(12 分)
(三) 若該飲品店準備要進行某一項新品喜好度調查,預估消費者對該新品的喜好百分比會有 (即 )。若要求此喜好百分比在信賴水準為 設定下的估計誤差值 不超過 ,在假設大樣本條件下,應抽出多少樣本數?(6 分)
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核心觀念
本題考查母體比例及兩個母體比例差的信賴區間,以及估計母體比例時所需的樣本數。
設樣本比例為 。大樣本下,母體比例 的 信賴區間為
兩組獨立樣本比例差 的信賴區間為
解題方法
(一)全體消費者自備飲料杯比例的 信賴區間
自備杯人數為男生 人加女生 人,共 人;總樣本數為 人。因此
標準誤為
誤差範圍為
所以信賴區間為
換算成百分比,約為 至 。
(二)男生與女生自備飲料杯比例差的 信賴區間
依題目順序,以男生比例減女生比例。男生樣本比例為
女生樣本比例為
樣本比例差為
標準誤為
第 三 題3 分
某公司為瞭解其推出新產品上市一個月後在北、中、南 個營業區的平均銷售量是否會有不同,從 個營業區各隨機抽出 家分店,蒐集整理新品銷售量相關之資料(單位:百件)。
| 北區 | 中區 | 南區 | |
|---|---|---|---|
| 分店數 | 3 | 3 | 3 |
| 變異數 | 7 | 8 | 12 |
已知 家分店所有銷售量資料的(總)變異數為 ,請利用單因子變異數分析方法,在 的顯著水準下,檢定 個營業區銷售量的平均數是否有差異。
(一) 請寫出虛無與對立假設。(3 分)
(二) 請列出變異數分析表(ANOVA 表)及得到 統計量的估計值的每一個計算過程。(18 分)
(三) 檢定結果與結論。(4 分)
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核心觀念
本題使用單因子變異數分析(one-way ANOVA),比較北、中、南三個營業區的平均銷售量。檢定的核心是將總變異分解為「組間變異」與「組內變異」,再以兩者的平均平方比值形成 統計量。
設北、中、南區的母體平均銷售量分別為 。題目未提供各區樣本平均數,但可由整體樣本變異數與各區樣本變異數計算組間平方和。
解題方法與計算
(一)虛無與對立假設
對立假設表示至少有一個營業區的平均銷售量與其他區不同。
(二)ANOVA 表與 統計量
共有 組,每組 ,總樣本數 。
1. 組內平方和
各區所列變異數視為樣本變異數,故組內平方和為
組內自由度為
組內平均平方為
2. 總平方和
題目給定 9 家分店資料的總變異數為 。將其視為以 為分母的樣本變異數,則總平方和為
總自由度為
3. 組間平方和與平均平方
利用平方和分解:
因此
組間自由度為
組間平均平方為
第 四 題10 分
某公司的維修部門負責該公司所有機器設備維修工作。部門經理為估計下年度所需之維修成本,蒐集了過去 個月的機器運轉時數 與所耗用的維修費用 資料,並建立了二者間的迴歸模型:
假設 相互獨立且具有共同分配 。令 的最小平方估計值為:
已知樣本相關資訊如下:
其中 和 分別表示 個 和 個 的樣本平均數。
(一) 計算最小平方估計值中的 和 的數值。(10 分)
(二) 已知迴歸模型的判定係數 為 ,計算出以下迴歸模型的變異數分析表中 、、 的數值。(12 分)
| 自由度 | SS | MS | F | |
|---|---|---|---|---|
| 迴歸(R) | ||||
| 殘差(E) | 48.75 | |||
| 總和(T) |
(三) 為了檢定迴歸模型的斜率 是否大於 ,即
可以利用 檢定統計量進行,請:
- 先計算出 的標準誤;
- 再計算對應本資料的 統計量的數值;
- 最後判斷在 的顯著水準下,該迴歸線的斜率是否大於 。(8 分)
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核心觀念
本題考查一元線性迴歸的最小平方法、判定係數與變異數分析表(ANOVA),以及迴歸斜率的單尾 檢定。
令
最小平估計量為
含截距的一元線性迴歸中,迴歸平方和 ,總平方和 ,殘差平方和 ;自由度分別為 。斜率的標準誤為
檢定統計量為 ,在虛無假設邊界 下服從自由度 的 分配。
解題方法與計算
先由題目資料求樣本平均數:
(一)求 與
因此最小平估計迴歸線為
(二)求
題目給定 ,而 。因此
故
殘差自由度為 ,所以 ,與題目所給資料一致。迴歸自由度為 ,故 。因此