九十一学年度第一学期.ppt

2020 2 24 1 九十一學年度第一學期建築計量方法統計一 樣本與量度 杜功仁助理教授國立台灣科技大學建築系 2 主題一 樣本與量度 什麼是統計 研究流程及統計實例說明 主計處84年人口及居住調查樣本抽樣方法 從樣本看母體 參數 統計量 信賴敘述 量度尺度種類 類別 順序 區間 比例 信度 效度參考文獻統計 讓數字說話 第一章 第三章 3 什麼是統計學 統計學從數據中獲得資訊之科學 是一種研究方法 一種工具從具有代表性之樣本中獲得關於所有個體特性之推論統計學可以應用於政治 經濟 社會問題及自然現象的研究分析解釋與預測 及解決 統計學所要處理的主要是 不確定 之問題 統計之應用極為廣泛 各行各業 公共政策 日常生活政府宣布上個月之失業率為5 7 蓋洛普調查顯示馬英九之支持度為60 醫學研究結果顯示案時服用阿斯匹靈可以減低心臟病之風險抽煙會引起肺癌 4 研究流程與統計 提出研究問題大膽假設觀察 閱讀 研究 思考後 提出假設 理論萃取核心 概念 定義相對應之 變數 小心求證 研究設計量測計劃變數之操作型定義設計問卷表 觀察紀錄表測試 問卷表 紀錄表修正抽樣計劃抽樣方法 抽樣數量 5 研究流程與統計 小心求證 研究設計 續 進行量測 資料收計進行問卷調查 觀察資料整理整理調查資料 建立電腦檔案 文字檔 分析一 描述統計分析二 驗證所提出之理論是否成立分析結果之判讀獲得答案假設成立或不成立 6 實例說明 主計處84年人口及居住調查 政策目標為改善居住環境 提昇全民生活水準研究問題 了解國人之居住環境現況國人居住環境之現況為何 國人對於其居住環境 室內外 之滿意度為何 多少比例之國人有購置住宅之計劃 多少比例之國人曾經進行整建 平均而言 整建費用為何 研究問題 了解住戶內之人口現況我國住戶內之人口背景為何 性別 年齡 婚姻狀況 學歷 職業 收入等 7 案例說明 大膽假設 概念 變數 居住部分居住現況 用途 住宅類型 住宅權屬 屋齡 面積 房間數 人口數等 居住環境滿意度 戶外 空間 通風 採光 私密 隔音 排水 漏水 龜裂等 居住環境滿意度 室內 居家安全 環境衛生 交通便利 休閒運動等 購屋計劃 購屋類型 預算 面積 時間 整建行為 整建原因 整建費用 人口部分性別 年齡 婚姻狀況 學歷 職業 收入等 8 案例說明 量測計劃問卷調查之方式進行 如附件一 抽樣計劃分層二段隨機抽樣法 以戶為單位 調查份數 21990份 戶進行問卷調查民國84 4 1至民國84 7 31案例說明 資料整理建立文字檔 textfile 說明編碼方式 如附件二 9 案例說明 分析方法 參考網佔參考主計處四局六科 戶口及住宅普查 統計調查網管理http 140 129 146 192 census n six lue5 HT46221 htm描述統計居住部分 居住現況 居住環境滿意度 戶外 居住環境滿意度 室內 購屋計劃 整建行為人口部分 性別 年齡 婚姻狀況 學歷 職業 收入等 其他研究問題什麼樣的人之居住滿意度較高 什麼樣的人之自宅整建費用較高 其他 10 樣本 抽樣基本觀念母體 求取資料之全體對象 可能是人 事 物等單位 個體單元 母體中之一份子 若母體是人 則稱之為受測者 樣本 母體之一部份 作為收集資料之對象 以便對母體作結論 抽樣清冊 母體中所有個體之名單 屆時從中抽取樣本 變數 個體單元之某一特質 為調查之重點 抽樣之目的以小窺大 於有限時間 財力 人力下 得知問題之真相普查與調查 11 樣本 抽樣方法 簡單隨機抽樣simplerandomsample SRS 從抽樣清冊中選取N個樣本的方式 必須確保任一組N個個體被選中之機率都相同 Unbiased不偏 無法保證樣本一定能代表母體 但是是用公平之方法選取樣本 方式將清冊之個體編號使用隨機數字 亂數表randomnumber 抽出樣本亂數表 查表 擲骰子 運用Excel之Randbetween函數產生其他抽樣方式分層 分段 12 樣本 從樣本看母體 問題如果可以重新來一次 你要孩子嗎 受訪之1393位父母中 1249 91 回答 要 P hat 1249 1393 91 參數與統計量參數 Parameter 描述母體之數字 無法得知其真正值 統計量 Estimator 描述樣本之數字 重新抽取樣本 統計量可能改變 統計之邏輯 以統計量來估計未知之參數 若再取樣一次 p hat仍然會是91 13 樣本 從樣本看母體 抽樣分佈Samplingdistribution若從同一母體抽取許多樣本 其對應之樣本統計量會呈現某種預測之型態 即所謂之抽樣分佈 抽樣實驗 p 22 Sample 1 p hat 1 91 Sample 2 p hat 2 89 Sample 1000 p hat 1000 78 隨機抽樣之樣本特性不偏 所有P hat值之中心非常接近母體參數80 變異小 所有樣本之P hat都在之0 765及0 840間 14 樣本 從樣本看母體 問題 如果我們用小一點的樣本會怎麼樣 仍以真正之p hat值為中心 但散開範圍較大 若所得之統計量值有很大的遊走空間 是嚴重之抽樣缺點 N 300 N 1373 15 樣本 從樣本看母體 偏差樣本統計量總是朝同一方向偏離母題參數值 欠精確若不斷抽取樣本 不同樣本之統計量值之差異很大 很分散 小結若要減低偏差 採用隨機抽樣即可 若要增加精確度 用大一點的樣本 只要樣本夠大 要多精確都可以做到 樣本統計量之精確度是由樣本之大小決定 而不是由母體大小決定 16 樣本 從樣本看母體 偏差與精確度 17 樣本 信賴敘述 信賴敘述Confidencestatement報告本次所取樣本之統計值多接近真正值 有多少信心 例子 假設母體之真正值 參數值為80 93 之所有可能樣本之結果是在母體真正值之 0 02範圍內 誤差界限Marginoferror樣本統計量偏離母體參數值有多遠 0 02信心水準Levelofconfidence所有可能之取樣中有多少百分比滿足這樣之誤差界限 93 18 樣本 信賴敘述 19 樣本 信賴敘述 提示信賴敘述之結論永遠是針對母體 而非針對樣本 對於母體所作之結論永遠不會是完全確定的 如果要求99 之信心水準 則必須接受比95 信心水準時大之誤差界限 報告誤差界限時 用95 之信心水準是很普遍的 若想要在同樣的信心水準下要求較少之誤差界限 則應取大一點之樣本 20 量度 量度 measurement 使用某種器具 測量人事物之某一特質 並以數字或符號來代表 實例床之長度 捲尺 X公分 失業率 收視狀況 智力 21 量度 效度Validity 定義 度量是否有效當變數和某一性質有關 或者適合作為那個性質的代表時 稱該變數為有效度量 對什麼目標來說是有效的 內容效度 建構效度實例 學生入大學適合性SATvs 身高實例 評估公路之安全性車禍死亡人數 1970年之52600人 1980年之51091人 較安全嗎 無效汽車數量增加 駕駛距離改變駕駛每一億英里之死亡人數 1970年之4 7人 1980年之3 3人有效安全性增加 22 量度 信度Reliability 定義 如果重複度量 是否準確 不偏性 度量過程不會有系統地將變數的真正值誇大或減縮可靠度 重複度量同一個體之所得結果均相同或差不多實例 稱體重總是少5磅不偏性 有偏差可靠度 高利用平均來增加可靠度沒有任何度量是百分之百可靠的 比起單一度量 同一個體的好幾次重複量度之平均值 是比較可靠的 減少偏差要有好的量度工具 23 量度 度量之尺度Scale 名目尺度Nominalscale若量度一個性質在於決定對應於此性質 個體應該屬於哪一類 則稱之 數字只是符號 並未有量之意義 實例性別 男 女宗教 佛教 道教 基督教 天主教 回教 24 量度 度量之尺度 順序尺度Ordinalscale若量度一個性質時 能分辨何時某一個體之該性質會多於另一個體 多多少並不清楚 數值代表順序之意義實例名次SAT分數 25 量度 度量之尺度 區間尺度Intervalscale若量度一個性質