民國115年 普通考試 統計 統計學概要
第1題
2026 年金融市場見證了比特幣角色的重大轉變。隨美伊衝突升溫,黃 金發揮避險功能大幅飆升,比特幣卻因其高風險係數屬性隨流動性收縮 而下跌。研究員欲探討比特幣月…
題目
2026 年金融市場見證了比特幣角色的重大轉變。隨美伊衝突升溫,黃 金發揮避險功能大幅飆升,比特幣卻因其高風險係數屬性隨流動性收縮 而下跌。研究員欲探討比特幣月收益率(以變數Y 表示,%)與黃金月 收益率(以變數X 表示,%)的關係,隨機抽取18 個月份的數據做分 析。(每小題10 分,共30 分) 若用最小平方法,以黃金月收益率(X )為自變數,比特幣月收益率 (Y )為應變數,建立簡單直線迴歸模型,得ˆ Y X ,判定係數為 0.36 R ,且已知這18 個月黃金月平均收益率為8。請以Y 為自變數, X 為應變數,用最小平方法建立簡單直線迴歸模型。 續題 ,若考慮簡單直線迴歸模型 1,2,...,18 i i i Y X i , ,且假 設誤差 , , ..., 彼此相互獨立且服從平均數為0,變異數為 之常 態分配,求檢定虛無假設 : H 之t 檢定統計量之值。 續題 ,若研究員因研究之需求,將變數進行線性轉換,定義新變數 i i D X 及 1,2,...,18 i i E Y i , 。請以 iD 為自變數, iE 為應變數, 用最小平方法建立新的簡單直線迴歸模型。
參考解答(AI 生成,非官方)
- 一、模型設定與逆迴歸(reverse regression)的關係:以黃金月收益率 X 為自變數、比特幣月收益率 Y 為應變數時,最小平方迴歸線為 Ŷ=a+bX,斜率 b=r·(S_Y/S_X),判定係數(coefficient of determination)R²=r²=0.36,故相關係數 r=±0.6,符號與 b 相同。若改以 Y 為自變數、X 為應變數,其斜率 b'=r·(S_X/S_Y),兩斜率乘積 b·b'=r²=0.36,因此 b'=0.36/b,此為本題最關鍵的結構關係。
- 二、逆迴歸線的求法:逆迴歸線必通過點 (Ȳ, X̄),故 X̂=a'+b'Y,其中 b'=0.36/b,a'=X̄-b'·Ȳ=8-(0.36/b)·Ȳ;又原迴歸線通過 (X̄, Ȳ),故 Ȳ=a+8b,代入得 X̂=8-(0.36/b)(a+8b)+(0.36/b)Y。須注意 b' 不是 b 的倒數,逆迴歸線亦非原迴歸線的反函數,兩者僅在 R²=1 時重合。題幹所給 Ŷ 之具體係數 a、b 在轉錄中缺漏,無法得出唯一數值,考生應以題給 a、b 代入上述公式。
- 三、斜率之 t 檢定統計量:檢定 H0:β1=0 對 H1:β1≠0,統計量 t=b/SE(b)。因 t²=F=R²(n-2)/(1-R²),以 n=18、R²=0.36 代入得 t²=0.36×16/0.64=9,故 |t|=3.0,正負號與 b 相同,自由度為 n-2=16。此小題不必知道 b 的數值即可求得,是本題的關鍵技巧;在 α=0.05 雙尾檢定下(臨界值約 2.12)應拒絕 H0,結論為黃金收益率對比特幣收益率有顯著線性影響。
- 四、線性轉換後的新迴歸模型:設 D_i=c1+c2·X_i、E_i=d1+d2·Y_i,則 Cov(E,D)=c2·d2·Cov(X,Y)、Var(D)=c2²·Var(X),故新斜率 b_ED=(d2/c2)·b,新截距為 Ē-b_ED·D̄,R² 與 |t| 皆不變。若題意為中心化(centering),即 D_i=X_i-8、E_i=Y_i-Ȳ,則新迴歸線簡化為 Ê=b·D,截距為 0,迴歸線必過原點。轉換常數於題幹轉錄中缺漏,作答時應先辨明平移或縮放再套用上述規則。
- 五、作答提醒與限制:線性轉換下斜率隨尺度縮放、截距隨平移調整,判定係數與檢定結論具不變性(invariance),此為常考重點。另提醒逆迴歸最小化的是水平方向距離而非垂直距離,其係數不宜直接反解為 Ŷ 的預測式;答題時應標明單位(%)、寫出 b 的正負號,並以 |t| 與臨界值比較,避免方向性誤判。
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。