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高考申論題 109年 [工業工程] 工程統計學與品質管制

第 一 題

📖 題組:
經隨機調查單位內十件公文處理時間(分鐘)(Y)與其所需經手人員(人次)(X)之間的關係,其資料如下: X 7 5 8 10 6 8 11 12 9 3 Y 345 265 482 576 372 436 586 662 516 126
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

請求出以經手人次預估處理時間的最適迴歸直線。(10分)

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看到這題,應直覺反應為「簡單線性迴歸(Simple Linear Regression)」的應用。解題時需先明確定義自變數 X 與應變數 Y,接著精確計算基本統計量(如 ΣX, ΣY, ΣX², ΣXY),再利用普通最小平方法(OLS)公式求出迴歸係數(斜率與截距),最終寫出最適迴歸直線方程式。計算過程務必條理分明。

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【解題關鍵】利用普通最小平方法(OLS)計算離均差平方和,以求得簡單線性迴歸直線方程式 (\hat{Y} = \hat{\beta}_0 + \hat{\beta}_1 X)。 【解答】 計算:

小題 (二)

請以5%之顯著水準檢定此迴歸模型是否合適。(15分)

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遇到「檢定迴歸模型是否合適/顯著」的題目,應優先考慮建立簡單線性迴歸模型並進行變異數分析(ANOVA)的 F 檢定。透過計算各項平方和(SST、SSR、SSE)並比較檢定統計量 F 與臨界值 F(α, 1, n-2) 的大小,來判斷斜率 β1 是否顯著不為 0。

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【解題思路】利用變異數分析(ANOVA)進行 F 檢定,檢定簡單線性迴歸模型的斜率參數是否顯著不為零(H0: β1 = 0),以判斷模型是否具備解釋能力。 【詳解】 已知:樣本數 $n = 10$,顯著水準 $\alpha = 0.05$。

📜 參考法條

F1,9,0.05=5.117,F1,8,0.05=5.318,F2,18,0.05=3.555,F2,19,0.05=3.522,F1,9,0.025=7.209,F1,8,0.025=7.571,F2,18,0.025=4.560,F2,19,0.025=4.508,t0.05,19=1.729,t0.05,18=1.734,t0.05,10=1.813,t0.025,19=2.093,t0.025,18=2.101,t0.025,10=2.228

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