民國112年 高考三級 經建行政 統計學

第3題

有關於汽車碳氫化合物排放量(克/英里)的研究,記錄碳氫化合物排放 量Y(100克/公里),和相對應的累積里程數X(以1000公里為單位)。初步 整理樣本資料如下…

題目

有關於汽車碳氫化合物排放量(克/英里)的研究,記錄碳氫化合物排放 量Y(100克/公里),和相對應的累積里程數X(以1000公里為單位)。初步 整理樣本資料如下所示: 190.2356 212.9375 4086.6461 n n n i i i i i i n x y x , , , , 4152.344 3808.8281 n n i i i i i y x y , 。 使用以上資料回答下列問題,請詳細將所使用之公式及計算過程列出。 (每小題9分,共36分) 計算最小平方迴歸線。(計算至小數點後4位數) 迴歸判定係數(ܴଶ)為何? 顯著水準為0.05,檢定迴歸斜率是否顯著異於0.16。 在x=25時,求對應之反應變數Y預測值的95%預測區間。 (10,0.025 9,0.025 10,0.05 9,0.05 2.228 2.262 1.812 1.833 t t t t , , , )

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、資料整理與樣本數判定:題附 t 值含 df=9,且 SST=Σy²-(Σy)²/n 須為正,故推得 n=11。Σx=190.2356、Σy=212.9375、Σx²=4086.6461、Σy²=4152.344、Σxy=3808.8281。計算得 x̄=17.2941、ȳ=19.3580;Sxx=Σx²-(Σx)²/n=796.6840;Syy=Σy²-(Σy)²/n=30.3096;Sxy=Σxy-(Σx)(Σy)/n=126.2560。
  • 二、第(1)小題:β̂1=Sxy/Sxx=126.2560/796.6840=0.1585;β̂0=ȳ-β̂1x̄=19.3580-0.1585×17.2941=16.6172。最小平方迴歸線為 ŷ=16.6172+0.1585x。斜率為正,表示累積里程每增加 1000 公里,碳氫化合物排放量平均增加約 0.1585 單位(100 克/公里)。
  • 三、第(2)小題:R²=Sxy²/(Sxx·Syy)=(126.2560)²/(796.6840×30.3096)=15940.58/24147.14=0.6601。或以 SSE=Syy-β̂1Sxy=30.3096-20.0087=10.3009,R²=1-SSE/Syy=1-0.3399=0.6601。約 66.01% 的排放量變異可由累積里程解釋,其餘為模型未涵蓋的隨機誤差。
  • 四、第(3)小題:H0:β1=0.16,H1:β1≠0.16,α=0.05,df=n-2=9,棄卻域為 |t|>2.262。MSE=SSE/9=1.1445,s=1.0698,SE(β̂1)=√(MSE/Sxx)=√(1.1445/796.6840)=0.0379。t=(0.1585-0.16)/0.0379=-0.040,|t|=0.040<2.262,不拒絕 H0,無充分證據顯示迴歸斜率異於 0.16。
  • 五、第(4)小題:x0=25 時 ŷ0=16.6172+0.1585×25=20.5791。SE_pred=s√[1+1/n+(x0-x̄)²/Sxx]=1.0698√[1+0.0909+(7.7059)²/796.6840]=1.0698×1.0796=1.1550。95% 預測區間為 20.5791±2.262×1.1550=20.5791±2.6125,即 (17.9666, 23.1916)。因預測區間含個別觀測誤差,故必然較平均反應的信賴區間為寬。

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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