地特四等申論題
114年
[統計] 統計學概要
第 一 題
📖 題組:
某城市消防局接到求救電話的頻率為平均每小時 1.6 通。假設每小時的來電數量服從卜瓦松(Poisson)機率分配。
某城市消防局接到求救電話的頻率為平均每小時 1.6 通。假設每小時的來電數量服從卜瓦松(Poisson)機率分配。
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (一)
請問該消防局兩通求救電話之間的平均間隔時間為多少分鐘?(5 分)
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本題考查卜瓦松分配與指數分配之間的關係。若事件發生次數服從參數為 λ 的卜瓦松分配,則事件與事件之間的間隔時間必服從參數為 1/λ (或 λ) 的指數分配。題目要求以「分鐘」為單位,須先將每小時的頻率轉換為每分鐘的頻率,或先求出小時單位再乘上 60。
小題 (二)
使用(一)小題得出的平均值,請寫出兩通求救電話間隔之時間(以分鐘為單位)的機率密度函數。(5 分)
思路引導 VIP
本題測驗指數分配的機率密度函數(PDF)公式寫法。已知間隔時間服從指數分配。需要寫出 $f(t) = \lambda e^{-\lambda t}$,其中 t > 0。要注意此處的 $\lambda$ 必須是對應「分鐘」的參數,或者是使用平均值 $\theta$ 的形式 $f(t) = \frac{1}{\theta} e^{-t/\theta}$。
小題 (三)
請問兩通求救電話之間的間隔時間多於 5 分鐘,但少於 20 分鐘的機率是多少?(答案可用指數 e 表示,不需展開計算出數值)(10 分)
思路引導 VIP
利用(二)所建立的指數分配 PDF,求特定區間的機率,即求定積分 $\int_5^{20} f(t) dt$。或者是利用指數分配的累積分配函數 (CDF) $F(t) = 1 - e^{-\lambda t}$,計算 $F(20) - F(5)$。題目允許用自然指數 $e$ 表示,因此只要代入並化簡即可。