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學習・解釋・訂正

統計:綜合評估

先理解概念,獨立嘗試,再解釋想法如何改變。

專題 01

統計:綜合評估

混合評量:辨認方法、說明理由,再訂正自己的推理。

學完之後,你能解釋

  • 不依賴題目排列提示,綜合運用本章知識。

試一試,把思路寫下來。

每次只看一個提示。訂正時記錄想法如何改變,不只抄下答案。

01 / 基礎#獨立練習

母體有100k名學生,簡單隨機抽樣取10k人。求每人被抽中的概率。

k=7k=7
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
先辨識母體及抽樣機制,再按比例計算。
提示 2
簡單隨機抽樣要求每人機會相同。
完整解答
  1. 先辨識母體及抽樣機制,再按比例計算。

  2. 計算或化簡此關係式。

    p=70/700=0.1p=70/700=0.1
  3. 這是被抽中概率,不是會回覆調查的人數比例。

所求值為 0.1。

檢查與易錯點:這是被抽中概率,不是會回覆調查的人數比例。

先思考,待同學準備好再展開提示。

02 / 基礎#獨立練習

具代表性的樣本估計比例1/4,母體有80k人。估計相應人數。

k=7k=7
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
把頻數轉成樣本比例,保留組別、單位及不確定性。
提示 2
估計比例乘母體人數。
完整解答
  1. 把頻數轉成樣本比例,保留組別、單位及不確定性。

  2. 計算或化簡此關係式。

    N^=560/4=140\hat N=560/4=140
  3. 估計人數仍有抽樣及涵蓋不確定性。

所求值為 140。

檢查與易錯點:估計人數仍有抽樣及涵蓋不確定性。

先思考,待同學準備好再展開提示。

03 / 基礎#獨立練習

只訪問8時前到校的同學,估計全校通勤時間時有何涵蓋問題?

n=70n=70
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
推論前先說明調查問題、母體、抽樣及測量規則。
提示 2
比較抽樣框及目標母體。
完整解答
  1. 推論前先說明調查問題、母體、抽樣及測量規則。

  2. 計算或化簡此關係式。

    sampling frame⊊target population\text{sampling frame}\subsetneq\text{target population}
  3. 在相同受限抽樣框增加回覆不能修補排除。

遲到校學生被排除,通勤時間可能有系統差異。

檢查與易錯點:在相同受限抽樣框增加回覆不能修補排除。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

04 / 基礎#獨立練習

自願網上投票收到20k份回覆。回覆很多能消除自選偏差嗎?

k=8k=8
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
先辨識母體及抽樣機制,再按比例計算。
提示 2
分清精確度與代表性。
完整解答
  1. 先辨識母體及抽樣機制,再按比例計算。

  2. 計算或化簡此關係式。

    large n⇏representative sample\text{large }n\not\Rightarrow\text{representative sample}
  3. 大型偏差樣本仍可有系統地誤導。

不能;參與可能取決於正在量度的意見。

檢查與易錯點:大型偏差樣本仍可有系統地誤導。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

05 / 基礎#獨立練習

觀察值k、k+2、k+4,依題目指定分母3求方差。

k=8k=8
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
把頻數轉成樣本比例,保留組別、單位及不確定性。
提示 2
先中心化再平方,使用指定分母。
完整解答
  1. 把頻數轉成樣本比例,保留組別、單位及不確定性。

  2. 計算或化簡此關係式。

    v=[(−2)2+02+22]/3=8/3v=[(-2)^2+0^2+2^2]/3=8/3
  3. 此描述方差不同於分母n−1的不偏樣本方差。

所求值為 2.66666667。

檢查與易錯點:此描述方差不同於分母n−1的不偏樣本方差。

先思考,待同學準備好再展開提示。

06 / 基礎#獨立練習

調查發現通勤較長與出席率較低有關。能證明通勤造成該出席模式嗎?

n=160n=160
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
推論前先說明調查問題、母體、抽樣及測量規則。
提示 2
區分觀察及因果聲稱。
完整解答
  1. 推論前先說明調查問題、母體、抽樣及測量規則。

  2. 計算或化簡此關係式。

    association⇏causation\text{association}\not\Rightarrow\text{causation}
  3. 結論須與調查設計相稱。

不能。學校位置、交通可靠度或其他因素可能混雜關係。

檢查與易錯點:結論須與調查設計相稱。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

07 / 鞏固#獨立練習

研究涵蓋全部100k名學生,但尺有+1厘米偏差。有抽樣誤差嗎?有測量偏差嗎?

k=9k=9
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
先辨識母體及抽樣機制,再按比例計算。
提示 2
分清涵蓋範圍及測量方式。
完整解答
  1. 先辨識母體及抽樣機制,再按比例計算。

  2. 計算或化簡此關係式。

    census≠error-free measurement\text{census}\ne\text{error-free measurement}
  3. 普查不能消除測量、處理或無回覆問題。

選取方面沒有抽樣誤差,但仍有系統測量偏差。

檢查與易錯點:普查不能消除測量、處理或無回覆問題。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

08 / 鞏固#獨立練習

20k人的樣本中5k乘公共交通。估計母體比例。

k=9k=9
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
把頻數轉成樣本比例,保留組別、單位及不確定性。
提示 2
以觀察比例作估計。
完整解答
  1. 把頻數轉成樣本比例,保留組別、單位及不確定性。

  2. 計算或化簡此關係式。

    p^=45/180=0.25\hat p=45/180=0.25
  3. 母體比例是估計值,不是精確已知。

所求值為 0.25。

檢查與易錯點:母體比例是估計值,不是精確已知。

先思考,待同學準備好再展開提示。

09 / 鞏固#獨立練習

兩層平均通勤時間20及40分鐘,人數3k及k。求總平均。

k=9k=9
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
推論前先說明調查問題、母體、抽樣及測量規則。
提示 2
按各層人數加權平均。
完整解答
  1. 推論前先說明調查問題、母體、抽樣及測量規則。

  2. 計算或化簡此關係式。

    xˉ=[20(27)+40(9)]/36=25\bar x=[20(27)+40(9)]/36=25
  3. 直接平均兩個平均數會忽略不同人數。

所求值為 25。

檢查與易錯點:直接平均兩個平均數會忽略不同人數。

先思考,待同學準備好再展開提示。

10 / 鞏固#獨立練習

從有序母體100k人中作系統抽樣取10k人。求抽樣間距。

k=10k=10
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
先辨識母體及抽樣機制,再按比例計算。
提示 2
母體人數除以樣本人數。
完整解答
  1. 先辨識母體及抽樣機制,再按比例計算。

  2. 計算或化簡此關係式。

    h=N/n=1000/100=10h=N/n=1000/100=10
  3. 須隨機選起點,並檢查排列是否有週期性。

所求值為 10。

檢查與易錯點:須隨機選起點,並檢查排列是否有週期性。

先思考,待同學準備好再展開提示。

11 / 鞏固#獨立練習

觀察值k、k+2、k+4,求樣本平均數。

k=10k=10
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
把頻數轉成樣本比例,保留組別、單位及不確定性。
提示 2
所有觀察值相加,再除以個數。
完整解答
  1. 把頻數轉成樣本比例,保留組別、單位及不確定性。

  2. 計算或化簡此關係式。

    xˉ=(10+12+14)/3=12\bar x=(10+12+14)/3=12
  3. 此無權重樣本每個觀察值權重相同。

所求值為 12。

檢查與易錯點:此無權重樣本每個觀察值權重相同。

先思考,待同學準備好再展開提示。

12 / 鞏固#獨立練習

5k份回覆中2k用秒作答,但問題要求分鐘。可直接合併嗎?

k=10k=10
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
推論前先說明調查問題、母體、抽樣及測量規則。
提示 2
摘要統計前先檢查定義及單位。
完整解答
  1. 推論前先說明調查問題、母體、抽樣及測量規則。

  2. 計算或化簡此關係式。

    1 minute=60 seconds1\text{ minute}=60\text{ seconds}
  3. 清理決定須有紀錄,不能默默刪去困難個案。

不能。先轉換相容單位,並標示含糊回覆。

檢查與易錯點:清理決定須有紀錄,不能默默刪去困難個案。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

13 / 遷移#獨立練習

從k+2人母體放回抽兩次。求兩次抽中同一人的概率。

k=11k=11
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
先辨識母體及抽樣機制,再按比例計算。
提示 2
把各個同人重複結果的概率相加。
完整解答
  1. 先辨識母體及抽樣機制,再按比例計算。

  2. 計算或化簡此關係式。

    P=(13)(1/13)2=1/13P=(13)\left(1/13\right)^2=1/13
  3. 此模型不同於不放回選兩個不同人。

所求值為 0.07692308。

檢查與易錯點:此模型不同於不放回選兩個不同人。

先思考,待同學準備好再展開提示。

14 / 遷移#獨立練習

樣本平均數為k,再加入極端觀察值100k。中位數必須與平均數改變同樣多嗎?說明。

k=11k=11
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
把頻數轉成樣本比例,保留組別、單位及不確定性。
提示 2
比較數值權重與排序統計量。
完整解答
  1. 把頻數轉成樣本比例,保留組別、單位及不確定性。

  2. 計算或化簡此關係式。

    xˉnew=(nxˉ+100k)/(n+1)\bar x_{new}=(n\bar x+100k)/(n+1)
  3. 中位數變化取決於排序數據,不能只由平均數推定。

不必。平均數使用數值大小,中位數主要由排序位置決定。

檢查與易錯點:中位數變化取決於排序數據,不能只由平均數推定。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

15 / 遷移#獨立練習

匿名上學交通調查有20k人,12k通勤不超過30分鐘。求樣本比例。

k=11k=11
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
推論前先說明調查問題、母體、抽樣及測量規則。
提示 2
計入符合非嚴格門檻的人數。
完整解答
  1. 推論前先說明調查問題、母體、抽樣及測量規則。

  2. 計算或化簡此關係式。

    p^=132/220=0.6\hat p=132/220=0.6
  3. 所量度為時間,不是距離。

所求值為 0.6。

檢查與易錯點:所量度為時間,不是距離。

先思考,待同學準備好再展開提示。

專注一道題目

課末檢核與訂正

回看最近核對的答案及解釋;改動草稿後須重新核對。書面推理需要自評或教師評核。

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    選擇需要重溫的補底知識 ↗

    教師備課與評核

    提問順序

    • 計算前,先請學生指出適用條件。

    板書重點

    • 比較成立的方法,並標示各自條件。

    預期想法

    • 最終數值正確,仍可能遺漏假設。

    評核清單

    • 分別檢核方法、條件、推理與結果解釋。

    免登入,紀錄保存在此瀏覽器;清除資料前請先匯出。書面推理按清單自評或由教師評核。

    教材與來源說明 ↗