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高考申論題 105年 [教育行政] 教育測驗與統計

第 一 題

📖 題組:
有一個研究者其研究所得平均值為 103,N=36,已知 σ = 12 當 H0:μ=96(附常態分配表)
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (一)

當其設定 α=.05,統計考驗力為何?(7 分)

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看到計算統計考驗力(Power)的題目,首先要想到核心公式「Power = 1 - β」。解題分為三個關鍵步驟:先計算標準誤,接著利用虛無假設(H0)與 α 水準找出「臨界值」,最後將臨界值轉換至真實平均數(H1)的分配中,求出落入接受區的機率 β,兩者相減即為考驗力。

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【解題關鍵】統計考驗力(Power)為 $1-\beta$,需先求出 $H_0$ 條件下的臨界值,再以真實 $\mu_1$ 計算落入接受區的機率 $\beta$ 後相減。 【解答】 本題並未明示對立假設,依常理推論預設為雙尾檢定($H_1: \mu \neq 96$),且 $\alpha = .05$。

小題 (二)

當 N 增加至 64 人,在 α=.05 的情形下,統計考驗力為何?(8 分)

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看到求「統計考驗力 (Statistical Power)」,先想核心概念:在真實情況 ($H_1$) 為真時,正確拒絕虛無假說 ($H_0$) 的機率。解題三步曲:1. 計算新樣本數下的標準誤;2. 找出 $H_0$ 下對應 $\alpha$ 的臨界平均數;3. 將該臨界平均數代入真實分配 ($H_1$) 中求 Z 值,查表得出對應的機率面積即為所求。

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【解題思路】利用新樣本數計算標準誤,求出虛無假說下的臨界值後,再計算該臨界值在真實母體平均數分配中,落入拒絕域的機率(即統計考驗力 $1-\beta$)。 【詳解】 已知條件整理:

小題 (三)

事後他仔細一想,若改成以「學業成績」預測「成就動機」的結果才是合理的話,則該預測公式的決定係數為何?(5分)

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看到標準化迴歸方程式,需立即聯想到在簡單線性迴歸中,標準化迴歸係數(β)即等於兩變項間的皮爾森積差相關係數(r)。決定係數為相關係數的平方(r²),且在雙變項中不受預測方向影響,直接將已知係數平方即可得解。

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【解題關鍵】簡單線性標準化迴歸方程式中,標準化迴歸係數即為相關係數(r),且決定係數恆為相關係數的平方(r²)。 【解答】 Step 1 分析標準化迴歸公式:

小題 (四)

經過這兩次的測試分析,他終於發現以「成就動機」預測「學業成績」的標準化迴歸係數,和以「學業成績」預測「成就動機」的標準化迴歸係數,彼此間有何不同?請說明之。(10分)

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面對此題,應立即聯想「簡單直線迴歸」中「標準化迴歸係數(β)」與「皮爾森積差相關係數(r)」的等價關係。透過變項標準化後標準差皆為 1 的數學特性,推導出兩者皆等於相關係數,進而得出數值完全相同的結論。

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【解題思路】運用簡單直線迴歸分析中,標準化迴歸係數與皮爾森積差相關係數的等價關係來進行推導證明。 【詳解】 已知:

📜 參考法條

常態分配表

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