民國113年 地方三等 教育行政 教育測驗與統計

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題目

迴歸分析的誤差項須滿足那些假設?並請說明各項假設的檢驗方式。 (25 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、模型與基本假設:迴歸模型為 Y=β0+β1X1+…+βkXk+ε,ε 為誤差項。古典假設包括:參數呈線性、誤差期望值為零且與自變數不相關(外生性)、誤差變異數固定(同質變異數)、誤差彼此獨立、誤差常態,以及自變數間無完全共線性。前四項使普通最小平方法(OLS)在 Gauss-Markov 定理下具不偏性與最小變異數。
  • 二、線性與零均值:可用殘差對配適值或各自變數的散佈圖檢查,若呈隨機帶狀、無系統性曲線,支持線性;若呈 U 形或漏斗形,可能有非線性或異質變異。亦可使用 RESET 檢定、加入二次項或交互項檢驗。誤差與自變數相關(內生性)可藉理論、遺漏變數檢定、工具變數或 Hausman 檢定輔助判斷。
  • 三、同質變異數:指給定自變數下誤差變異數相等。檢驗可看殘差對配適值是否呈均勻帶狀;正式檢定常用 Breusch-Pagan、White、Goldfeld-Quandt 或 Harvey 檢定。若違反,OLS 仍可能不偏但效率下降,且標準誤失真;可使用 White 穩健標準誤、加權最小平方法(WLS)或對依變數作適當轉換。
  • 四、獨立性:指誤差之間無相關,時間序列或巢狀資料易違反。時間序列可用 Durbin-Watson 檢定(d 接近 2 表示無一階自相關,小於 2 傾向正相關,大於 2 傾向負相關)、Breusch-Godfrey LM 檢定或殘差自相關圖(ACF/PACF);橫斷面群聚資料可用集群穩健標準誤、多層次模型或固定效果處理。違反時標準誤低估,推論易高估顯著性。
  • 五、常態性與共線性:常態性可用直方圖、Q-Q 圖、Shapiro-Wilk、Anderson-Darling 或 Jarque-Bera 檢定;小樣本較敏感,大樣本依中央極限定理影響較小,必要時可轉換或採自助法(bootstrap)。另以變異數膨脹因子(VIF,一般小於 10 或 5)與條件指數檢查共線性;共線性非誤差項假設,但會膨脹標準誤。檢驗後應依違反型態選擇穩健推論或模型修正。

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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