第 五 題
鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)為一種常被使用的塑化劑。為了探討 A 與 B 二個社區居民暴露於此類化合物的狀況,某研究分別由 A 與 B 社區隨機抽取 25 位與 30 位居民,檢測受試者尿液檢體後,得 DEHP 之平均濃度分別為 21.6 與 18.2 μg/kg/day,標準差分別為 4.5 與 1.5 μg/kg/day。假如顯著水準(α level)設定為 0.05,請回答下列問題? (t24,0.950=1.711; t24,0.975=2.064; t25,0.950=1.708; t25,0.975=2.060; t27,0.950=1.703; t27,0.975=2.052; t28,0.950=1.701; t28,0.975=2.048) (χ²29,0.025=16.05; χ²30,0.025=16.79; χ²29,0.975=45.72; χ²30,0.975=46.98) (F24,20,0.95=2.08; F24,20,0.975=2.41)
小題 (五)
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本題配分僅 5 分且未提供計算檢定力所需的常態分配表、非中心 t 分配表或對立假設的真實差值(Effect Size),因此可判斷為「觀念論述題」。考生應精確寫出統計檢定力(Power = 1-β)的定義,並務必將概念「代入本題情境」(即正確檢測出A、B兩社區DEHP濃度差異的機率)來作答。
小題 (一)
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看到本題,首先要辨識出這是基礎描述統計的計算。給定的數據是「樣本」,因此在計算變異數時,分母必須使用自由度 n-1(即 7-1=6)。步驟上:先將數據由小到大排序方便找中位數與全距;接著計算總和求出平均數;再利用離均差平方和或平方和公式求出變異數;最後開根號得到標準差,代入公式求出變異係數 (CV = S/Mean * 100%)。本題純屬計算苦工,務必仔細按計算機。
小題 (二)
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本題要求單一母體平均數的信賴區間。思考重點在於:母體變異數未知,且樣本數 n=7 (<30,為小樣本),因此必須使用 t 分配。查表時自由度為 n-1=6,$alpha = 0.05$,雙尾查 $t_{0.025}$。直接代入公式 $\bar{X} \pm t \times (S/\sqrt{n})$ 即可。
小題 (三)
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本題是經典的「成對樣本 t 檢定 (Paired t-test)」。為何是成對?因為是「同 7 個病患」服藥前後的資料。解題步驟:1. 設虛無假設與對立假設(以差值平均數 $\mu_d$ 為主)。2. 計算每人的差值 $d$(例如:前-後)。3. 求差值的平均數 $\bar{d}$ 和差值的標準差 $S_d$。4. 計算檢定統計量 $t$ 值。5. 查 t 表比較並下結論。
小題 (四)
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看到比較兩獨立樣本平均數,首先應評估母體變異數是否同質。由於兩組樣本標準差差異極大(4.5 vs 1.5),且題目提供的臨界值包含 t(28),強烈暗示需代入 Welch's t檢定(變異數異質)公式計算校正自由度(約為28),再進行假設檢定。