民國114年 地方三等 經建行政 統計學考古題

民國114年 地方三等 經建行政 統計學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

藉由過去數年的資料蒐集與分析,某段道路發生交通事故的次數,為 每星期平均2 次的卜瓦松分配(Poisson distribution)。試問:(計算 至小數點後4 位)(每小題10 分,共20 分) 在12 月第一個星期的時間內,此段道路上發生2 次及2 次以上交 通事故之機率。 在12 月最後二個星期的時間內,此段道路上發生1 次及1 次以下 交通事故之機率。

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、模式設定:設X為該路段某一星期之事故次數,依題意X服從卜瓦松分配(Poisson distribution),參數λ=2,機率質量函數為P(X=x)=e^(-2)2^x/x!,x=0,1,2,…,且E(X)=Var(X)=2。求「2次及以上」宜以補集處理,即1-P(X≤1)。
  • 二、第(一)小題:P(X≥2)=1-[P(X=0)+P(X=1)]=1-[e^(-2)+2e^(-2)]=1-3e^(-2)。以e^(-2)=0.1353353代入,得1-0.4060058=0.5939942,計算至小數四位為0.5940。
  • 三、第(二)小題:二個星期之期望次數為λ=2×2=4,設Y~Poisson(4)。所求為P(Y≤1)=P(0)+P(1)=e^(-4)+4e^(-4)=5e^(-4)=5×0.0183156=0.0915782,取四位為0.0916。
  • 四、常見錯誤與限制:卜瓦松分配要求各週事故相互獨立且發生率固定,故二週參數直接加倍,不可將單週機率相加或相乘;若事故具群聚性或受天候、連假影響致發生率變動,宜改用負二項分配(negative binomial)或含共變數之模型。

第2題

依據調查,臺灣18 歲以下青少年近視比率為87.2%。若對全國18 歲 以下青少年進行簡單隨機抽樣,試回答下列問題: 隨機抽取8 人,隨機變數X 代表近視的人數,寫出X 的機率分配 函數。(6 分) 承 ,計算會抽到超過2 人為近視的機率(亦即P(X > 2))。(6 分) 隨機抽取1000 人,剛好880 人為近視的機率(請以常態分配機率 近似)。(12 分) 若隨機變數Y 為抽到第十位為近視者的人數,寫出Y 的機率分配 函數。(6 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、X為8人中近視人數,每次抽取為伯努利試驗且獨立、機率固定p=0.872,故X服從二項分配(binomial distribution)B(8,0.872),機率質量函數P(X=x)=C(8,x)(0.872)^x(0.128)^(8-x),x=0,1,…,8,期望值np=6.976。
  • 二、P(X>2)=1-P(0)-P(1)-P(2)。P(0)=0.128^8≈0.0000001,P(1)=8(0.872)(0.128)^7≈0.0000039,P(2)=28(0.872)^2(0.128)^6≈0.0000936,三者合計約0.0000976,故P(X>2)≈0.9999024,幾近必然。
  • 三、n=1000時np=872、npq=111.616、標準差10.5648。以常態近似並作連續性校正:P(X=880)≈P(879.5<X<880.5)=Φ(0.8046)-Φ(0.7094)=0.7895-0.7610=0.0285;不作校正則約0.0284。
  • 四、Y定義為抽到第10位近視者時之抽取總人數,屬負二項分配(negative binomial),P(Y=y)=C(y-1,9)(0.872)^10(0.128)^(y-10),y=10,11,…,期望值r/p=10/0.872≈11.47。
  • 五、注意事項:常態近似須np與n(1-p)均大於5(此處872與128皆滿足);若採有限母體且不放回抽樣,宜加有限母體校正;負二項之次數定義須與題意一致,勿與二項分配混淆。

第3題

下表是全國姓名統計前五大姓氏(及其他)的全國占比,及從臺北市 隨機抽取2694 人,其姓氏之分布情形。 姓氏 全國比例(%) 臺北市(人) 陳 11.21 林 8.33 黃 6.00 張 5.30 李 5.13 其他 64.03 總計 100.00 試問: 建構臺北市姓氏為陳者的母體比例之99%區間估計。(8 分) 在顯著水準為0.05 下,檢定臺北市姓氏為黃者的母體比例是否小於 全國姓氏為黃者的比例。(10 分) 在顯著水準為0.05 下,檢定臺北市各姓氏的比例是否與全國各姓氏 的比例一致。(12 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、資料狀況:題幹僅列出全國比例與臺北市總抽樣人數2694人,臺北市各姓氏實際人數並未呈現,故三小題均無法算出唯一數值。以下列示公式、臨界值與判定規則,作答時應先確認表中人數再代入。
  • 二、第(一)小題:p̂=x/2694,99%信賴區間為p̂±z(0.005)√[p̂(1-p̂)/2694],z(0.005)=2.5758。若x為陳姓人數,區間半寬約2.5758√[p̂(1-p̂)/2694];因母體比例之抽樣分配近似常態,須檢查np̂與n(1-p̂)皆≥5。
  • 三、第(二)小題:H0:p=0.06,H1:p<0.06(左尾)。檢定統計量z=(p̂-0.06)/√(0.06×0.94/2694),分母標準誤為0.004576;α=0.05之臨界值為-1.645,故p̂<0.05247(約141人以下)時拒絕H0,否則不拒絕。
  • 四、第(三)小題:卡方適合度檢定,H0為臺北市六類姓氏比例與全國一致。期望人數E=2694×全國比例,依序約302.0、224.4、161.6、142.8、138.2、1725.0人;χ²=Σ(O-E)²/E,自由度6-1=5,臨界值χ²(0.05,5)=11.070,χ²>11.070即拒絕H0。
  • 五、補充提醒:期望次數均遠大於5,適合度檢定適用;若拒絕H0,可再以標準化殘差(O-E)/√E判斷哪一姓氏偏離最大。姓氏具地域性,臺北市與全國不一致本屬可能,統計顯著不等於實務上重要。

第4題

某縣政府想評估四種流程(A、B、C、D 表示之)辦理某一業務的效 率,在申請該項業務的民眾中,各隨機抽取6 位民眾至每一種流程, 觀測其完成程序所需的時間,彙整於下表: 辦理流程 程序完成所需時間(分) 平均 標準差 A 132.0 21.10 B 141.5 19.89 C 149.0 6.22 D 151.5 7.14 在顯著水準為0.05 下,檢定各辦理流程完成程序的平均所需時間是 否相等。(15 分) 詳細說明進行 之分析所需的假設。(5 分) 卡方分配表 Table of the Chi-square Distribution 標準常態分配表 F 分配機率表

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、模式設定:以單因子變異數分析(one-way ANOVA)檢定H0:μA=μB=μC=μD,模型Y(ij)=μ+τ(i)+ε(ij),i=A,…,D,j=1,…,6,n=6、k=4、總樣本數24,各組自由度5、組間自由度3、誤差自由度20。
  • 二、計算:總平均=(132.0+141.5+149.0+151.5)/4=143.5。SSTR=6[(132-143.5)²+(141.5-143.5)²+(149-143.5)²+(151.5-143.5)²]=6×230.5=1383,MSTR=1383/3=461.0。
  • 三、誤差項:SSE=Σ(n(i)-1)s(i)²=5(21.10²+19.89²+6.22²+7.14²)=5×930.4901=4652.45,自由度24-4=20,MSE=232.62。檢定統計量F=MSTR/MSE=461.0/232.62=1.9818。
  • 四、判定:α=0.05下F(0.05;3,20)=3.0984,因1.9818<3.0984,不拒絕H0,p值約0.15,無足夠證據顯示四種流程之平均完成時間不同;此結論僅表示證據不足,非證明四者相等。
  • 五、假設說明:須滿足(1)各觀測值相互獨立;(2)各組母體為常態分配;(3)各組變異數同質。本例標準差由6.22至21.10差距甚大,宜先做Levene或Bartlett檢定;若同質性不成立,應改用Welch ANOVA或Games-Howell多重比較,並以殘差圖輔助診斷。