第1題
有母體如下:
i
yi 10 30 10 50
考慮以下設計於該母體中選擇兩個樣本:
將母體分為(1, 2)及(3, 4)兩組。
以簡單隨機抽樣選擇一個母體單元i,觀察得yi。
若yi>20,則以i所在該組之另一單元為第二個樣本單元,反之若yi≤20,
則由另一組隨機選擇第二個樣本單元。例如若第一個被選到的單元是
第1 個單元,則下一個單元則從第3 跟第4 個單元中隨機選擇,若第
一個被選擇到的是第4 個單元,則第二個被選單元必須是第3 個單元。
請回答下列問題:(每小題5 分,共20 分)
請問單元2 之包含機率(inclusion probability),亦即在本設計下選擇
之樣本組合中包含單元2 之機率。
若以觀察值樣本平均y 為母體平均µ 之估計量,請問該估計量在本設
計及本母體下是否不偏?
請計算y 之均方誤(mean squared error)。
請計算y 之變異數。
第2題
人行道垃圾筒的設置可以方便行人處理隨身垃圾,但也會因為附近住家
丟棄居家垃圾而造成髒亂,某里長為了解里民是否贊成增設人行道垃圾
筒,對里民進行一項問卷調查。該里家戶共950 戶,居住狀況可以分為
獨棟別墅10 戶,每棟4~5 戶之舊式公寓50 棟共240 戶,以及集合式
大樓4 座共700 戶三類。抽樣設計及觀察之樣本資料彙整如下:
獨棟別墅之10 戶全查。贊成比例0.2。
以簡單隨機抽樣取出不放回選擇5 棟舊式公寓,再調查所選公寓中之
全體住戶。各樣本公寓戶數及贊成之比例如下:
公寓編號公寓戶數贊成比例
0.5
0.6
每座集合式大樓以簡單隨機抽樣取出不放回各選擇20 戶。各大樓戶
數及贊成之樣本比例如下:
大樓編號戶數贊成比例
0.2
0.3
0.2
0.4
請回答下列問題:
請問舊式公寓住戶之抽樣設計為何?並請以不偏估計推估舊式公寓
住家贊成之比例,並推估該不偏估計量之變異數估計。(12 分)
請問集合式大樓住戶之抽樣設計為何?請以不偏估計推估集合式大
樓住家贊成之比例,並推估該不偏估計量之變異數估計。(12 分)
請估計本里住家贊成之比例以及該估計量在95%信心水準下之最大
誤差(z0.025=1.96)。(6 分)
第3題
教師收集30 位學生考試成績(Y)與讀書時間(X)資料,用以了解兩者
之間的關係,得到以下的數據:
396,
1,644.302,
5,852,
94,202.131,
i
i
i
i
i
i
i
i
x
y
x
y
23,255.832
*
i
i
i
x
y
以Y 做為應變數(dependent variable),X 做為自變數(independent
variable),假設簡單線性迴歸模型為
i
i
i
Y
X
,其中
i 為相互
獨立且具常態分配
N(0,
)
的隨機誤差,試以最小平方法(least squares
method)求出
及
的估計值。(8 分)
若以
*
*
,
i
i
i
i
x
y
x
x
y
y
x
y
s
s
分別做為新的自變數及新的應變數(其中
,x y 為原本資料的樣本平均數,
,
x
y
s
s 為原本資料的樣本標準差),建
立新的迴歸模型
*
*
*
*
*
i
i
i
Y
X
,試以最小平方法求出
*
及
*
的
估計值。(8 分)
若學生的居住地區分為北、中、南三個地區,今定義三個虛擬變數
(dummy variable)D1, D2, D3,其中D1=1 代表居住北部,D1=0 代表
其他;D2=1 代表居住中部,D2=0 代表其他;D3=1 代表居住南部,D3=0
代表其他。如果以Y 做為應變數,X, D1, D2, D3 做為自變數建立複迴
歸模型,請問有何問題?(4 分)
如果以Y 做為應變數,X, D1, D2 做為自變數建立的複迴歸方程式為
20.03
2.02
1.03
3.12
Y
X
D
D
,試求以ܻ做為應變數,X, D2, D3 做
為自變數建立的複迴歸方程式為何?(5 分)
第4題
利用20 個樣本,計算複迴歸模型
Y
X
X
X
參數估
計如下:
估計值(estimate)
標準誤(standard error)
20.03
10.15
2.02
1.05
-1.03
2.01
3.12
1.56
並計算出複判定係數(coefficient of multiple determination)為R2=0.8。
計算並解釋調整複判定係數(adjusted coefficient of multiple
determination)。其與複判定係數的差異為何?(8 分)
在顯著水準α=0.05 下,試檢定
:
H
vs.
1 :
i
H
不全為0,
i=1, 2, 3。(10 分)
在顯著水準α=0.05 下,試檢定
:
H
vs.
:
H
。(7 分)
參考之查表值:
F0.05(3, 16)=3.239, F0.05(3, 18)=3.160, F0.05(3, 20)=3.098
t0.05(16)=1.746,
t0.05(18)=1.734,
t0.05(20)=1.725
t0.025(16)=2.120,
t0.025(18)=2.101,
t0.025(20)=2.086