高考-公共衛生師生物統計學112 年第 10 題單選題
最近研究發現"人工甜味劑「阿斯巴甜」可能對人類致癌",一般食品的規範中,食品每100公克含糖量不超過0.5公克,即可宣稱「無糖」,這些宣稱無糖的食品,卻添加了許多人工甜味劑,長期而言,非全然對健康無害。若要想檢測此食品是否可宣稱「無糖」,我們抽出數個樣本進行檢測,測量每100公克的含糖量,以下對於虛無假設及對立假設的設定,何者正確?
AH0:μ≤0.5 vs H1:μ>0.5正確答案
BH0:μ=0.5 vs H1:μ=0.5
CH0:μ<0.5 vs H1:μ≥0.5
DH0:μ≥0.5 vs H1:μ<0.5
A正確答案
假設檢定中,虛無假設(H0)必含等號。檢驗單位為保護消費者,通常將「產品合格(含糖量≤0.5)」設為H0,將欲證明的「產品違規超標(含糖量>0.5)」設為對立假設(H1)。
為什麼答案是 A
正確。H0 包含等號,且將廠商宣稱的合格標準(μ≤0.5)設為 H0,將我們想尋找證據證明的違規超標(μ>0.5)設為 H1,完全符合統計檢驗邏輯。
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完整詳解
Pro · 無限重點 假設檢定中,虛無假設($H_0$)必含等號。檢驗單位為保護消費者,通常將「產品合格(含糖量≤0.5)」設為$H_0$,將欲證明的「產品違規超標(含糖量>0.5)」設為對立假設($H_1$)。
虛無假設 $H_0$ 必含等號,先刪除 C。檢驗目的是抓出「超標(>0.5)」的違規品,故 $H_1$ 應為 $\mu > 0.5$,秒選 A。
逐選項分析
A✓ 正確
正確。$H_0$ 包含等號,且將廠商宣稱的合格標準($\mu \leq 0.5$)設為 $H_0$,將我們想尋找證據證明的違規超標($\mu > 0.5$)設為 $H_1$,完全符合統計檢驗邏輯。
B✕
錯誤。此為雙尾檢定,但無糖標準是「不超過0.5」的單向限制(太低並不會違規),故應使用單尾檢定而非雙尾檢定。
C✕ 陷阱
錯誤。違反統計學基本原則:虛無假設 $H_0$ 必須包含等號(=, $\leq$, $\geq$),此選項的 $H_0$ 卻沒有等號。
D✕ 陷阱
錯誤。若將 $H_1$ 設為 $\mu < 0.5$,代表研究者想證明產品含糖量極低。但檢驗單位的目的是「抓出超標違規品」,故應將超標($\mu > 0.5$)設為 $H_1$ 才對。
假設檢定的設定原則
| 假設類別 | 符號 | 是否含等號 | 實務意義 |
|---|
| 虛無假設 | $H_0$ | 必須包含 (=, $\leq$, $\geq$) | 維持現狀、廠商宣稱、無差異、無效果 |
| 對立假設 | $H_1$ | 絕對不含 (<, >, $\neq$) | 研究者想證明的目標、違規超標、有差異 |
假設檢定有個反直覺原則:你想證明的事要放對立假設(H₁),而不是虛無假設(H₀)。檢驗局抽查食品時,目標是「抓出超標產品」,所以把「含糖量>0.5」設為H₁;相對地,把「產品合格≤0.5」設為H₀(且H₀一定要有等號)。這樣設計是因為統計推論預設「現狀無罪」,必須用數據強力推翻H₀才能下結論。判斷關鍵:先問「檢驗者想證明什麼」→那就是H₁;剩下的當H₀,並補上等號。很多人直覺把「想保護的一方」當H₀,結果整個邏輯反了。