民國111年 普通考試 經建行政 統計學概要
第1題
以下是甲、乙二地區之人口分布,以及C 流行病在各年齡層之確診率與 致死率。 人口分布(%): 0-19 20-29 30-39 40-49 50-59 60-6…
題目
以下是甲、乙二地區之人口分布,以及C 流行病在各年齡層之確診率與 致死率。 人口分布(%): 0-19 20-29 30-39 40-49 50-59 60-69 >=70 甲 15.5 10.5 12.5 15.0 17.5 14.5 14.5 乙 21.0 13.5 17.5 15.0 16.5 12.5 4.0 各年齡層之確診率(%): 0-19 20-29 30-39 40-49 50-59 60-69 >=70 甲 2.5 3.5 6.5 10.5 15.0 25.5 36.5 乙 3.0 6.5 15.5 24.0 22.5 16.5 12.0 各年齡層之致死率(%): 0-19 20-29 30-39 40-49 50-59 60-69 >=70 甲 0.0 0.0 0.0 0.2 0.3 6.5 12.5 乙 0.0 0.2 0.3 0.4 1.5 8.0 13.5 其中,各年齡層之致死率=(該年齡層因C 流行病而死亡之人數)/(該 年齡層之確診人數),各年齡層之確診率=(該年齡層之確診人數)/(所 有年齡層之總確診人數),並依地區分別計算。 試問甲地區人口年齡之中位數落在那個年齡層?(5 分) 不分年齡層之下,試分別計算甲、乙二地區之整體致死率。(10 分) 試說明為何一個地區即使在各年齡層之致死率皆高於另一地區,其整 體致死率仍可能低於另一地區。(5 分)
參考解答(AI 生成,非官方)
- 一、中位數所在年齡層:將甲地區各年齡層人口百分比依序累加,0-19 歲為 15.5%、20-29 歲累積至 26.0%、30-39 歲累積至 38.5%、40-49 歲累積至 53.5%。累積百分比首次跨越 50% 的時點落在 40-49 歲這一組,故甲地區人口年齡的中位數(median)位於 40-49 歲年齡層。若以公式表示,中位數位置為第 50 百分位(50th percentile),內插起點為 38.5%、組距 10 歲、組內人數比例 15.0%,可得約 47.7 歲,仍歸屬於 40-49 歲層。
- 二、整體致死率的計算原則:題目定義各年齡層致死率=該層死亡人數/該層確診人數,而各年齡層確診率=該層確診人數/總確診人數。因此整體致死率(overall case fatality rate, CFR)不能對各層致死率作簡單平均,必須以各層確診人數占總確診人數的比例作為權重,進行加權平均:CFR=Σ wᵢ fᵢ,其中 wᵢ 為第 i 層確診率、fᵢ 為第 i 層致死率,且 Σ wᵢ=100%。附帶可驗算,甲、乙兩地區各層確診率合計恰為 100%,符合其為「確診個案之年齡組成」的定義。
- 三、甲地區整體致死率:wᵢ fᵢ 分別為 2.5×0=0、3.5×0=0、6.5×0=0、10.5×0.2=2.10、15.0×0.3=4.50、25.5×6.5=165.75、36.5×12.5=456.25,合計 628.60;除以 100 得 6.286%。故甲地區不分年齡層的整體致死率約為 6.29%,亦即每一百名確診者約有 6.3 人死亡。
- 四、乙地區整體致死率:wᵢ fᵢ 分別為 3.0×0=0、6.5×0.2=1.30、15.5×0.3=4.65、24.0×0.4=9.60、22.5×1.5=33.75、16.5×8.0=132.00、12.0×13.5=162.00,合計 343.30;除以 100 得 3.433%。故乙地區整體致死率約為 3.43%,低於甲地區的 6.29%。
- 五、辛普森悖論(Simpson's paradox)的解釋:由計算可見,乙地區在每一個年齡層的致死率均不低於(多數更高於)甲地區,整體致死率卻僅為甲地區的一半左右。原因在於整體致死率是各層致死率的加權平均,而權重(確診個案的年龄結構)兩地差異極大:甲地區 60 歲以上確診者占 25.5%+36.5%=62.0%,乙地區僅 16.5%+12.0%=28.5%。甲地區的加權重心集中在致死率極高的高齡層,即使各層致死率較低,加權後仍被拉高;乙地區則相反。此現象提醒,比較兩地致死率時應同時報告年齡標準化致死率(age-standardized CFR),或以相同標準人口重新加權,才能避免因年齡組成不同而產生誤導性的結論。
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。