民國110年 高考三級 統計 統計學

第4題

甲公司之零件製造部門有三台機器,輪流由五名員工(ABCDE)負責操 作。李主任擬研究不同機器以及不同員工之生產量是否不同。以下是隨 機抽取之生產量資料: 機器一…

題目

甲公司之零件製造部門有三台機器,輪流由五名員工(ABCDE)負責操 作。李主任擬研究不同機器以及不同員工之生產量是否不同。以下是隨 機抽取之生產量資料: 機器一 機器二 機器三 員工A 員工B 員工C 員工D 員工E 試寫出ANOVA 表(Analysis of Variance Table)。(5 分) 在顯著水準0.05 下,試檢定不同機器之生產量是否不同。(5 分) 在顯著水準0.05 下,試檢定不同員工之生產量是否不同。(5 分) 試寫出模型假設。(5 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、設計與模型:三台機器由五位員工輪流操作,屬隨機完全區集設計(randomized complete block design, RCBD),機器為處理、員工為區集,每格僅一觀測值,故採無交互作用之可加模式 yij = μ + αi + βj + εij,i = 1, 2, 3(機器),j = 1, …, 5(員工)。
  • 二、ANOVA 表結構:變異來源含機器、員工、誤差與總和。自由度為機器 a − 1 = 2、員工 b − 1 = 4、誤差 (a − 1)(b − 1) = 8、總和 ab − 1 = 14;平方和 SST = ΣΣ(yij − ȳ..)²、SSA = bΣ(ȳi. − ȳ..)²、SSB = aΣ(ȳ.j − ȳ..)²、SSE = SST − SSA − SSB;均方 MS = SS/df。
  • 三、機器效果之檢定:H0:α1 = α2 = α3 = 0,檢定統計量 F = MSA/MSE,在 H0 下服從 F(2, 8);α = 0.05 之臨界值 F0.05(2,8) = 4.459,若 F > 4.459 則拒絕 H0,判定三台機器之平均生產量有顯著差異,並可進一步以多重比較(如 Tukey 法)找出差異來源。
  • 四、員工效果之檢定:H0:β1 = … = β5 = 0,統計量 F = MSB/MSE 服從 F(4, 8),臨界值 F0.05(4,8) = 3.838,F > 3.838 時拒絕 H0,表示員工間生產量有顯著差異。由於員工為區集,其主要作用在吸收個別差異、降低誤差變異,以提高機器比較之檢定力。
  • 五、模型假設:εij 相互獨立且服從 N(0, σ²),即常態性、獨立性與變異數同質性;模式具可加性(機器與員工間無交互作用),且 Σαi = 0、Σβj = 0(固定效果)。若可加性不成立,須改採有重複觀測之雙因子模式並檢定交互作用。
  • 六、資料缺漏之處理:題目僅列出機器與員工之名稱,未附各格實際生產量,屬題目資料缺漏,無法得出唯一數值;作答時應完整寫出變異來源、自由度、平方和公式、均方與 F 值欄位,並註明 F 值須待數據代入後方能計算與判定。

AI 依官方試題文字產生的參考解答,非考選部公告答案,內容僅供備考參考。

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