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醫療類申論題 114年 [公共衛生師] 生物統計學

第 一 題

📖 題組:
某醫學中心過去 1 年的住院病人,住院天數標準差為 3.1 天。從中隨機抽出 100 位住院病人,發現其住院平均天數為 4.3 天。
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

試估計某醫學中心所有住院病人,過去 1 年住院平均天數之 99%信賴區間為何?(10 分)
Z0.90 = 1.28、Z0.95 = 1.64、Z0.975 = 1.96、Z0.99 = 2.33、Z0.995 = 2.58

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此題考查母體平均數的信賴區間估計。已知母體標準差,且樣本數大於30(達大樣本條件),應使用常態分配(Z分配)公式進行推論,選取對應 99% 信賴水準的 Z 值代入計算即可。

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【解題關鍵】利用大樣本常態分配近似原理,母體平均數 $\mu$ 的 $(1-\alpha)\times 100%$ 信賴區間公式為:$\bar{X} \pm Z_{1-\alpha/2} \frac{\sigma}{\sqrt{n}}$。 【解答】 計算:

小題 (二)

假設另一所醫學中心住院平均天數為 4 天,試問本醫學中心所有住院病人之住院平均天數和另一醫學中心比較,是否有差異?並說明原因。(α = 0.01)(5 分)

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此題考查單一母體平均數的假設檢定。可利用第一小題算出的 99% 信賴區間來作答(信賴區間與雙尾檢定具對偶性),檢視虛無假設的值是否落於區間內;或重新代入 Z 檢定統計量公式計算後比較臨界值。

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【解題思路】利用假設檢定與信賴區間的對偶關係,或計算 Z 檢定統計量來判斷。 【詳解】 方法一:利用信賴區間判斷

📝 信賴區間與統計推論
💡 利用樣本統計量建立信賴區間,並據此進行母體參數的假設檢定。

🔗 統計推論與決策流程

  1. 1 計算標準誤 — SE = 3.1 / √100 = 0.31
  2. 2 界定臨界值 — 99% CI 對應雙尾 Z 值為 2.58
  3. 3 建立區間 — 4.3 ± (2.58 × 0.31) = [3.5, 5.1]
  4. 4 比較檢定值 — 檢定值 4 落於區間內,代表不具顯著差異
🔄 延伸學習:若樣本數 n 增加,信賴區間會縮窄,檢定力(Power)則隨之提升。
🧠 記憶技巧:平均加減 Z 乘標(標準誤),區間外才有差。
⚠️ 常見陷阱:最常見錯誤是忘記將樣本數開根號,或在 99% 信心水準下誤取 Z=2.33(應為 2.58)。
標準誤計算 第一型錯誤 虛無假設與對立假設

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