接棒數學
高三下📊 資料與不確定性

統計推論初步

Introduction to Statistical Inference

公式

信賴區間 = 樣本統計量 ± 誤差界限

用樣本推論母體。民調的「±3%」講的就是誤差界限,而它跟樣本數有關。

練這學期的計算題
先修

白話解釋

母體通常太大無法全查,所以我們抽**樣本**來推論母體。這就是統計推論。

**信賴區間**的形式是「樣本統計量 ± 誤差界限」。95% 信賴區間的意思常被誤解——它**不是**「母體參數有 95% 機率落在這個區間」,而是「用同樣方法重複抽樣很多次,約 95% 的區間會蓋住真正的母體參數」。母體參數是固定的,隨機的是我們抽到的樣本。

**誤差界限與樣本數**的關係是 1/√n。這意味著要把誤差減半,樣本數必須變成**4 倍**。這解釋了為什麼民調通常抽 1000 多人就停——再增加樣本,精度的改善愈來愈不划算。

看到民調「支持率 45%,誤差 ±3%」時,正確的解讀是真值大約在 42% 到 48% 之間。如果兩位候選人是 45% 和 43%,差距小於誤差界限,就**不能說誰領先**——這是新聞最常誤讀的地方。

另一個關鍵是**抽樣方法**。樣本必須具**代表性**(隨機抽樣),否則樣本再大也沒用。只在某個社群網站上做的調查,不管收集到幾萬份,都無法代表全體國民。這叫選擇偏差,比樣本太小更危險。

什麼時候用

解讀民調與研究報告、品質抽檢、實驗設計。

最容易錯的地方

例題 · 3

先自己算,再看解答——這樣才有效。

  1. 1

    民調支持率 45%、誤差 ±3%,區間上限是多少?(只填數字)

  2. 2

    誤差界限與樣本數 n 的關係是 1/√n。要讓誤差減半,樣本數要變成幾倍?

  3. 3

    兩位候選人支持率 45% 與 43%,誤差 ±3%,能否斷定前者領先?(填能或不能)

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