數學

資料散佈圖與相關係數

資料散佈圖與相關係數 (Scatter Diagram and Correlation Coefficient)
國立臺灣大學農藝所生物統計組碩士班 顏芷筠

一、前言

許多人會將因果性與相關性混淆,因果有必然性,如果說 A 和 B 有因果性,則當 A 發生時,B 一定會發生,但如果說 A 和 B 有相關性,我們只能說當 A 發生時,B 有較高的發生機會,它們的發生率有著相同的趨勢,如酒測酒精濃度高與交通事故相關性高,人們因酒駕造成交通事故發生的機會較高,但卻不能說二者是因果,畢竟交通事故的原因還可能包括其他如道路狀況、駕駛員技術等。

單變數線性迴歸模式

單變數線性迴歸模式 (Simple Linear Regression Model)
國立臺灣大學農藝所生物統計組碩士班 顏芷筠

一、前言

簡單迴歸分析 (simple regression analysis) 是建構一適當的數學方程式來表示兩個變數(分別稱為自變數與應變數)之間的關係,此數學方程式即稱為迴歸方程式。其中自變數與應變數或稱為其他別名(表一)。

若應變數和自變數之間有線性的函數關係存在,則此迴歸模式為單變數線性模式 (simple linear regression);若應變數和自變數之間存在有非線性的函數關係,則為單變數非線性迴歸 (simple nonlinear regression)。

卡方分布以及單一族群變方相等性檢定

卡方分布以及單一族群變方相等性檢定 (Chi-square Distribution and Test of Equal Variance on Single Population)
國立臺灣大學農藝所生物統計組碩士班 賴薇云

一、前言

統計學家 Karl Pearson 在 1990 年提出了卡方分布,基於卡方分布的重要統計方法主要用於計數型資料的分析,例如卡方適合度檢定、同質性檢定、McNemar 檢定等等。今天要探討的族群變異數檢定也同樣是以卡方分布為基礎,但該檢定的前提假設是母體為服從常態分布的連續型資料。

Z-檢定、t-檢定

Z-檢定、t-檢定 (Z-test,Student’s t-test)
國立臺灣大學農藝學系 黃纕淇

一、前言

假設今天我們獲得一筆隨機樣本資料,且此樣本取自於未知來源的族群,該如何判斷此樣本是否來自於某一特定的族群?我們通常會用平均值和變異數來表示某一族群的特性,而本篇主要介紹樣本資料是否來自於某一特定平均值族群的檢定,在此會介紹當族群標準差 \(\sigma\) 已知的\(Z\)-檢定及當族群標準差 \(\sigma\) 未知的\(t\)-檢定。

假設檢定

假設檢定(Test of Hypothesis)
國立臺灣大學農藝學系副教授 劉力瑜

某公司想了解在雞飼料中加入魚骨粉後,雞每月平均產蛋量是否高於原本餵食一般飼料的每月平均產蛋量 \(20\) 個,因此,以加入魚骨粉的飼料餵食 \(100\) 隻雞一段時間後,發現把魚骨粉加入飼料中餵食後,每隻雞每月平均產蛋量為 \(23\) 個。單純從數據來看,\(23 > 20\),代表加入魚骨粉可提昇雞蛋產量嗎?其實不一定。

F分布

F分布 (F-distribution)
國立臺灣大學農藝所生物統計組碩士班 顏芷筠

  • 前言

變異數同質性 (homogeneity of variance) 是許多假說檢定法需要遵守的前提假設。舉例來說,為了檢定不同品牌的燈泡的使用壽命是否有顯著的差異,我們從賣場購滿 A、B、C 三種品牌的燈泡各五顆,並實際將所有燈泡點亮、記錄燈泡壽命小時數。這個試驗有三組獨立的樣本、樣本大小各為 \(5\),分別取自 A、B、C 三種品牌的三個母體。我們希望可以從檢定過程中,了解三個品牌燈泡壽命小時數的母體平均數之間是否有顯著差異,常用的方法為變方分析,可是此方法有前提假設如下列三項:

母體變異數v.s.樣本變異數

母體變異數(\(\sigma^2\))v.s.樣本變異數(\(s^2\))
國立臺灣大學農藝學系 吳博雅

一、前言

每當收集完一筆資料後,可能會非常零亂、複雜,很難看出該筆資料的特性,那我們又如何整理這些資料呢?常常會畫圖表示資料的分布情形,也會計算其平均數 (mean)、中位數 (median)、眾數 (mode)…等來看該筆資料的中心位置,同時,還會計算全距 (range)、變異數 (variance)…等,來看該筆資料的分散程度,如此一來,資料收集者可以簡單敘述該資料的特性,讓有興趣者可以快速了解,取得所需的資訊,而這類的數據分析可統稱為敘述統計學 (Descriptive Statistics)。

數學之旅:三角形面積公式(Ⅳ)

數學之旅:三角形面積公式(Ⅳ) (Mathematical Journey through the Formulas of Triangle Area)
國立蘭陽女中 陳敏晧教師

連結:數學之旅:三角形面積公式(III)

當數學旅程來到空間時,我們首先需要空間向量的外積(cross product):兩空間向量 \(\vec{a} = \left( {{x_1},{y_1},{z_1}} \right),\vec{b} = \left( {{x_2},{y_2},{z_2}} \right)\) 的外積定義為

\(\begin{array}{ll}\vec{n} &= \vec{a} \times \vec{b} = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}} {{y_1}}&{{z_1}}\\ {{y_2}}&{{z_2}} \end{array}} \right|,\left| {\begin{array}{*{20}{c}} {{z_1}}&{{x_1}}\\ {{z_2}}&{{x_2}} \end{array}} \right|,\left| {\begin{array}{*{20}{c}} {{x_1}}&{{y_1}}\\ {{x_2}}&{{y_2}} \end{array}} \right|} \right) \\&= \left( {{y_1}{z_2} – {y_2}{z_1},{x_2}{z_1} – {x_1}{z_2},{x_1}{y_2} – {x_2}{y_1}} \right)\end{array}\)

外積有三個性質:

數學之旅:三角形面積公式(III)

數學之旅:三角形面積公式(III)
(Mathematical Journey through the Formulas of Triangle Area)

國立蘭陽女中陳敏晧教師

連結:數學之旅:三角形面積公式(II) 

當數學旅程來到向量(vector),我們想要了解如何從向量幾何觀點來導出三角形面積公式,

亦即當 \(A(x_1,~y_1),B(x_2,~y_2),C(x_3,~y_3),\) 時,

首先我們定義向量 \(\vec{AB}=B-A=(x_2,~y_2)-(x_1,~y_1)=(x_2-x_1,~y_2-y_1)\),

並且定義 \(|\vec{AB}|=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}=\overline{AB}\) 的長度,

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