民國110年 普通考試 統計 統計學概要

第1題

參考值: z0.006=2.51,z0.01=2.33,z0.025=1.96,z0.05=1.65,z0.1=1.28, t0.025, 8=2.31,t0.…

題目

參考值: z0.006=2.51,z0.01=2.33,z0.025=1.96,z0.05=1.65,z0.1=1.28, t0.025, 8=2.31,t0.025, 9=2.26,t0.05, 8=1.86,t0.05, 9 =1.83, χ3, 0.025 =9.35,χ4, 0.025 =11.14,χ5, 0.025 =12.83,χ3, 0.05 =7.81,χ4, 0.05 =9.49,χ5, 0.05 =11.07 χ3, 0.1 =6.25,χ4, 0.1 =7.78,χ5, 0.1 =9.24 X 族人之平均身高為160 公分,標準差為10 公分。某製造商欲生產一 款長度為200 公分之床墊。假設床墊之長度必須比身長多出至少15 公 分方能讓使用者感覺舒適。 若不知X 族人身高之分配為何,試問約有多少比例族人使用此床墊感 覺舒適?(10 分) 若X 族人之身高服從常態分配,試問感覺舒適之比例為何?(10 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、判定條件與問題轉化:床墊長 200 公分,須比身高至少多 15 公分,即 200 − X ≥ 15,等價於 X ≤ 185 公分。因此「感覺舒適的比例」就是 P(X ≤ 185)。已知 μ = 160、σ = 10,而 185 = μ + 2.5σ,故本題實為求身高不超過平均數 2.5 個標準差的機率。
  • 二、不知分配時使用柴比雪夫不等式(Chebyshev's inequality):P(|X − μ| ≥ kσ) ≤ 1/k²。取 k = 2.5,得 P(X ≥ 185) ≤ 1/6.25 = 0.16,故舒適比例至少 84%。若採單尾的坎特利不等式(Cantelli's inequality)P(X − μ ≥ kσ) ≤ 1/(1 + k²) = 1/7.25 ≈ 0.138,可得較緊的下限約 86.2%。
  • 三、常態假設下改採標準常態:Z = (185 − 160)/10 = 2.5,P(X ≤ 185) = P(Z ≤ 2.5) = 0.9938,即約 99.38% 的族人使用此床墊會感到舒適,不舒適者僅約 0.62%。此為點估計值,非區間。
  • 四、比較與答題提醒:不知分配時只能得到「下限」,結論保守且資訊不足;常態假設下可算出明確比例。由於身高通常近似常態,99.38% 較貼近實務;若分配右偏(少數特高者),實際舒適比例會低於此值。作答時務必寫出不等式方向、k 值來源與所用的分配假設,並註明「不知分配」情境下不得直接套用常態機率。

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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