民國111年 地方四等 交通技術 統計學概要考古題

民國111年 地方四等 交通技術 統計學概要收錄考選部官方試題,共 4 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。

官方資料

題目與答案

第1題

某A 先生同時符合長照交通接送服務和復康巴士接送服務資格,此二個 交通接送服務是個別獨立作業,根據過去統計資料,訂到長照交通接送 服務的機率為0.6,訂到復康巴士接送服務的機率為0.4,試求A 先生: (1)可訂到長照交通接送服務或復康巴士接送服務的機率。(2)連續二 次都可訂到長照交通接送服務的機率。(3)沒訂到長照交通接送服務, 也沒訂到復康巴士接送服務的機率。(25 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、設 L 代表訂到長照交通接送服務,R 代表訂到復康巴士接送服務。題目指出二種服務是個別獨立作業,因此 P(L)=0.60、P(R)=0.40,且 P(L∩R)=P(L)P(R)=0.60×0.40=0.24。解題時應先確認獨立性;若把二者誤判為互斥事件,會得到 P(L∩R)=0,與題意不符。
  • 二、(1)至少訂到一種服務的機率,依加法法則(addition rule)為 P(L∪R)=P(L)+P(R)−P(L∩R)=0.60+0.40−0.24=0.76,即 76%。此機率包含僅訂到長照、僅訂到復康巴士,以及二者皆訂到這三種情形。
  • 三、(2)連續二次都訂到長照服務,因各次訂位結果相互獨立,機率為 P(L₁∩L₂)=P(L₁)P(L₂)=0.60×0.60=0.36,即 36%。若訂位結果不獨立,則須使用條件機率 P(L₁)P(L₂|L₁) 計算,不能直接相乘。
  • 四、(3)二種服務都沒訂到,即 L 與 R 皆不發生。由獨立性得 P(Lᶜ∩Rᶜ)=P(Lᶜ)P(Rᶜ)=0.40×0.60=0.24,即 24%;也可由 1−P(L∪R)=1−0.76=0.24 驗證,二種算法結果一致。
  • 五、彙整:至少訂到一種服務的機率為 0.76、連續二次都訂到長照服務的機率為 0.36、二種服務都沒訂到的機率為 0.24。作答時應明確寫出獨立假設、加法法則及補集概念,並區分「獨立」與「互斥」,以免概念混淆。

第2題

某研究應用皮爾森相關係數(Pearson’s correlation coefficient)探討兩個 數值型變數間的關係,該研究分析結果之皮爾森相關係數(r)值=0.1。 請說明此分析結果之意義,並說明將進行那些統計分析以了解其關係。 (25 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、皮爾森相關係數(Pearson’s correlation coefficient, r)用於衡量二個數值型變數間線性關係的方向與強度,值域為 −1≤r≤1。r=0.1 表示二者呈極弱的正線性關係:X 增加時 Y 僅有輕微上升趨勢,幾乎接近無線性相關。
  • 二、由決定係數 r²=0.01 可知,Y 的變異中僅約 1% 可由 X 的線性關係解釋,其餘 99% 來自其他因素或隨機誤差。效果量(effect size)很小,即使達統計顯著,實務意義仍有限,不宜過度解讀。
  • 三、分析前應先繪製散佈圖(scatter plot),檢視是否存有線性趨勢、離群值、群聚或曲線關係;並檢查常態性、獨立性與變異數齊一性。若關係呈單調但非線性,可改用斯皮爾曼等級相關(Spearman’s rank correlation)。
  • 四、可檢定 H₀:ρ=0 對 H₁:ρ≠0,檢定統計量 t=r√(n−2)/√(1−r²),自由度 n−2;並以 Fisher z 轉換建立信賴區間。樣本數大時 r=0.1 可能顯著,但仍須同時報告 r、r² 與信賴區間,避免只依 p 值判定。
  • 五、進一步可配適簡單線性迴歸 Y=β₀+β₁X+ε,檢定斜率 β₁,並以殘差圖診斷配適;若須控制干擾變數,可納入複迴歸。最後應強調相關不等於因果,並注意範圍限制、測量誤差與離群值造成的衰減或扭曲。

第3題

某二個縣市過去上半年中,每個月的道路交通事故死亡率(每十萬人口 的死亡人數)如下表所示。假設甲和乙二個縣市交通事故死亡率之變異 數相等,在 =0.05 之顯著水準下,請分析這二個縣市道路交通事故死亡 率是否有差異?(25 分) 縣市別 月份 甲 14.4 13.0 12.0 11.6 12.5 12.2 乙 12.3 11.8 11.1 12.0 10.2 11.8

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、設甲縣市死亡率為 X、乙縣市為 Y,假設二母體均近似常態、樣本相互獨立且變異數相等。檢定 H₀:μ甲=μ乙,H₁:μ甲≠μ乙,採雙尾檢定,α=0.05,n₁=n₂=6,自由度 df=6+6−2=10。
  • 二、樣本平均數:甲為 (14.4+13.0+12.0+11.6+12.5+12.2)/6=12.6167;乙為 (12.3+11.8+11.1+12.0+10.2+11.8)/6=11.5333,差距 1.0833。離均差平方和分別為 SS甲=4.9283、SS乙=2.9133。
  • 三、混合變異數(pooled variance)sp²=(SS甲+SS乙)/(n₁+n₂−2)=(4.9283+2.9133)/10=0.7842,sp=0.8855。二平均數差之標準誤 SE=sp√(1/6+1/6)=0.8855×0.5774=0.5113,檢定統計量 t=(12.6167−11.5333)/0.5113=2.119。
  • 四、雙尾 α=0.05、df=10 的臨界值為 t₀.₀₂₅,₁₀=2.228。因 |t|=2.119<2.228,不拒絕 H₀;p 值約 0.060。95% 信賴區間為 1.0833±2.228×0.5113,即 (−0.056, 2.223),包含 0,與檢定結論一致。
  • 五、結論:在 α=0.05 下,尚無足夠證據認定二縣市道路交通事故死亡率有顯著差異;甲縣市平均雖高約 1.08 人/十萬人,但未達統計顯著。應注意樣本僅 6 個月、常態與等變異數假設,以及死亡率受人口結構、道路型態與通報品質影響,不宜逕稱二縣市完全相同。

第4題

某地區A 路口闖紅燈問題嚴重,主管單位欲了解該路口闖紅燈問題與車 種關連性進行調查,其結果如下表所示。在 =0.05 之顯著水準下,請分 析汽車與機車闖紅燈之比例是否相同?並以闖紅燈率解釋該路口闖紅 燈問題與車種關連性。(25 分) 車種 是否闖紅燈? 是 否 合計 機車 4,750 5,000 汽車 3,880 4,000 合計 8,630 9,000 附表一:標準化常態分配機率表 附表二:t分配表 ߙ P(tk≥tk,ߙ)=ߙ tk,ߙ 單尾顯著水準 附表三:卡方分配表

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、設 p機、p汽分別為機車與汽車之闖紅燈率。檢定 H₀:p機=p汽,H₁:p機≠p汽,α=0.05。因二車種為獨立樣本、觀察值為「是/否」類別,可採二比例 z 檢定(two-proportion z-test),或等價的 2×2 卡方獨立性檢定(chi-square test of independence),自由度為 1。
  • 二、由表得機車樣本 9,750 輛、闖紅燈 4,750 輛,p機=4,750/9,750=0.4872(48.72%);汽車樣本 7,880 輛、闖紅燈 3,880 輛,p汽=3,880/7,880=0.4924(49.24%)。二者相差 −0.0052,即汽車高約 0.52 個百分點。
  • 三、混合比例 p̂=8,630/17,630=0.4895。z=(p機−p汽)/√[p̂(1−p̂)(1/9,750+1/7,880)]=−0.0052/0.00757=−0.688,z²=0.473。卡方統計量 χ²=0.473,小於 χ²₀.₀₅,₁=3.841,p 值約 0.49;期望次數約為 4,772.69、4,977.31、3,857.31、4,022.69。
  • 四、判定:不拒絕 H₀,無足夠證據顯示汽車與機車之闖紅燈比例不同。以闖紅燈率解釋,二車種均約每 100 輛有 49 輛闖紅燈,差距僅 0.52 個百分點;95% 信賴區間約為 (−2.00%, 0.96%),包含 0,亦支持二者無顯著關連。
  • 五、結論:該路口闖紅燈問題與車種無顯著關連,不能據此認定某一車種較易闖紅燈。惟「無顯著差異」不等於「完全相同」,仍應注意抽樣方式、觀察時段、車流組成、路口設計及駕駛行為等干擾因素;可再以多因子模型或長期監測分析。