高考申論題
114年
[經建行政] 統計學
第 二 題
📖 題組:
工程師想知道供應商生產的電池平均壽命是否小於 240 小時。隨機抽取電池 36 件(n=36),其樣本平均值為 235 小時。 假設電池壽命服從常態分配且母體標準差為 12 小時。
工程師想知道供應商生產的電池平均壽命是否小於 240 小時。隨機抽取電池 36 件(n=36),其樣本平均值為 235 小時。 假設電池壽命服從常態分配且母體標準差為 12 小時。
📝 此題為申論題,共 4 小題
小題 (二)
續上題,寫出檢定統計量分配的拒絕區之臨界值,並寫出此臨界值對應之樣本平均值。(4 分)
思路引導 VIP
判斷母體變異數已知,應使用標準常態 Z 檢定進行左尾檢定。透過檢定統計量公式 $Z = (\bar{X} - \mu_0) / (\sigma/\sqrt{n})$,推導出左尾臨界值 $-z_\alpha$,並逆推計算出對應的樣本平均數臨界值。遇到未給定 $\alpha$ 的題型,宜列出通式,並以常規 $\alpha=0.05$ 輔助數值計算以確保嚴謹性。
小題 (一)
請檢定電池平均壽命是否低於 240 小時。顯著水準為 0.1。(5 分)
思路引導 VIP
本題考查單一母體平均數的假設檢定。看到「母體標準差已知」及「常態分配」,應立即想到使用 Z 檢定統計量。由於題目詢問平均壽命是否「小於」某定值,應建立為左尾檢定,代入公式計算出 Z 檢定值後,與查表得出的臨界值比較即可得出結論。
小題 (三)
若真實的電池壽命平均值分別為 236 和 235 小時,請分別計算他們的型 II 誤差機率及檢定力。(8 分)
思路引導 VIP
本題測驗假設檢定中「型 II 誤差」與「檢定力」的計算。解題關鍵在於先確認拒絕域(若題幹未給定顯著水準,國考慣例通常假設 α=0.05),再於對立假設的真實母體平均數下,計算未落入拒絕域的機率(β)以及落入拒絕域的機率(1-β)。此外可補充「事後檢定力」的計算以防範題意陷阱。
小題 (四)
若只有隨機抽取的電池改為 100 件(n=100),其他不變。若真實的電池壽命平均值分別為 236 和 235 小時,請分別計算他們的型 II 誤差機率及檢定力。顯著水準為 0.1。(8 分)
思路引導 VIP
本題測驗「型 II 誤差」與「檢定力」的計算。首先需利用給定的顯著水準(α=0.1)與原假設建立拒絕域(臨界值),接著將對立假設下的真實母體平均數分別代入,計算樣本平均數落入「接受域」的機率即為型 II 誤差(β),而檢定力即為 1-β。
📜 參考法條
附表一:Z 值表