民國115年 高考三級 經建行政 統計學
第1題
某工業區的工安意外數為每月平均ߤ次的獨立卜瓦松(poisson)分配, (每小題10 分,共30 分) 根據過去經驗,92%左右的月份工安意外都不超過5 次,請…
題目
某工業區的工安意外數為每月平均ߤ次的獨立卜瓦松(poisson)分配, (每小題10 分,共30 分) 根據過去經驗,92%左右的月份工安意外都不超過5 次,請問ߤ接近那 個整數?(參考附表卜瓦松分配) 採 對ߤ的估計,求連2 個月零工安的機率(以算式表示即可)。 求3 個月內至少2 個月零工安的機率(以算式表示即可)。
參考解答(AI 生成,非官方)
- 一、模型與題意設定:令 X 為某月工安意外次數,X~Poisson(μ),機率函數為 P(X=x)=e^(−μ)μ^x/x!(x=0,1,2,…),且 E(X)=Var(X)=μ。題意「92% 左右的月份不超過 5 次」即要求 P(X≤5)=Σ(x=0→5) e^(−μ)μ^x/x! ≈ 0.92,再由累積機率表反推最接近的整數 μ。此為典型的以累積機率反解參數問題,重點在於試算與比較,而非封閉解。
- 二、逐一代入試算:μ=2 時 P(X≤5)=e^(−2)(1+2+2+1.333+0.667+0.267)=0.1353×7.267≈0.983;μ=3 時 P(X≤5)=e^(−3)(1+3+4.5+4.5+3.375+2.025)=0.0498×18.4≈0.916;μ=4 時約為 0.785;μ=5 時約為 0.616。可見累積機率隨 μ 嚴格遞減,0.916 最接近 0.92,故 μ 最接近整數 3(即每月平均約 3 次工安意外)。
- 三、μ 的最大概似估計(MLE):設 n 個月觀測值為 x₁,…,xₙ,概似函數 L(μ)=Π e^(−μ)μ^(xᵢ)/xᵢ!,取對數後 ℓ(μ)=−nμ+(Σxᵢ)lnμ−Σln(xᵢ!),對 μ 微分並令其為零得 μ̂=X̄=Σxᵢ/n。故以 MLE 代入,單月零工安機率 p=P(X=0)=e^(−μ̂)=e^(−X̄),此即所需估計式。
- 四、連 2 個月零工安的機率:因各月獨立且同分布,兩個月皆為零的機率為 p×p=p²=(e^(−X̄))²=e^(−2X̄)。若以 μ̂=3 代入可得數值約為 (0.0498)²≈0.00248,即約千分之 2.5;作答時以算式 e^(−2X̄) 表示即可,數值僅供驗算參考。
- 五、3 個月內至少 2 個月零工安:令 Y 為 3 個月中零工安的月數,則 Y~Bin(3,p),p=e^(−X̄)。所求為 P(Y≥2)=C(3,2)p²(1−p)+C(3,1)… 修正為 C(3,2)p²(1−p)+p³=3p²−2p³=3e^(−2X̄)−2e^(−3X̄)。以 μ̂=3 代入約得 3(0.00248)−2(0.000123)≈0.0072,即約 0.72%。此題關鍵在於辨認「月份數固定、每月獨立」而採用二項分配,並以估計值代入而非使用真實 μ。
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。