流行病學與生物統計學　申論題歷屆試題與參考架構

115 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   某營養流行病學家欲進行一項雙組平行設計隨機臨床試驗以評估亞麻仁油降低血脂之功效，請說明該流行病學家如何設計此試驗？並需要考慮那些因素，以減少偏差的發生？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題評估亞麻仁油對降低血脂功效之雙組平行設計隨機對照試驗（RCT），作答關鍵在於完整交代試驗設計的核心要素（研究對象、隨機分派、對照介入、追蹤測量），並針對臨床試驗常見之選擇偏差、資訊偏差、干擾偏差與受試者流失偏差，提出具體防治對策。

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2. 2

   某環境流行病學研究團隊欲研究塑化劑暴露與乳癌發生的關係，進行長期追蹤之世代研究，請建議該團隊應如何設計此研究？並請說明該團隊如何判定塑化劑暴露與乳癌發生之因果關係？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題探討塑化劑環境暴露與乳癌發生之關聯，作答應先闡明前瞻性世代研究之完整設計流程（收案基準、暴露量化、結果追蹤與干擾控制），再有系統地援引布拉德福德．希爾（Bradford Hill）因果推論準則，逐項論證因果關係之判定架構。

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3. 3

   某團隊欲評估糖尿病與代謝異常脂肪性肝病的相關性，收集 250 名代謝異常脂肪性肝病患者及 250 名健康對照組，結果發現 250 名代謝異常脂肪性肝病患者，160 名有糖尿病；健康對照組，60 名有糖尿病。請利用適當統計方法檢定代謝異常脂肪性肝病組與健康對照組得糖尿病比率是否有統計上顯著差異？並請寫出虛無假設與對立假設。設顯著水準=0.05；另計算兩組之糖尿病比率差異的百分之九十五信賴區間。 （25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題為兩獨立樣本比例的比較：病例組（代謝異常脂肪性肝病）與對照組各 250 人，比較糖尿病比率。可用兩樣本比例 Z 檢定，或 2×2 列聯表卡方檢定（兩者等價，χ² = Z²），再以未合併標準誤求差異的 95% 信賴區間。

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4. 4

   某研究團隊想要探討年齡對腎功能的影響，收集 355 名個案，檢測血清中肌酸酐，並根據年齡分成：小於 45 歲、45～64 歲、大於 65 歲三組，比較三組間的肌酸酐平均值的差異，結果如下表。肌酸酐平均值組別 人數 標準差（毫克/分升）小於 45 歲 71 0.95 0.17 45～64 歲 175 0.94 0.23大於 65 歲 109 1.26 0.32

   （一）請計算年齡 45～64 歲組及年齡大於 65 歲組兩組間的肌酸酐平均值的差異的百分之九十五信賴區間。（5 分）

   （二）請以適當統計檢定方法檢定三個年齡組別間的肌酸酐平均值的差異是否具有統計上顯著差異？並請列出虛無假設及對立假設，另請說明本研究是否需進行事後檢定？設顯著水準=0.05。（20 分）（F2, 352, 0.05=3.021，F2, 352, 0.10=2.318，F3, 352, 0.05=2.630，F3, 352, 0.10=2.099）

   （25 分）

   參考架構・破題

   三組獨立樣本平均數比較應使用單因子變異數分析（one-way ANOVA），不可重複做兩兩 t 檢定（第一型錯誤膨脹）；（一）則為兩獨立樣本平均數差的信賴區間。

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114 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   目前熱門研究領域是探討心血管危險因子的家族聚集性，特別是針對血脂水平。假設兒童膽固醇平均值為 175 mg/dL，標準差為 50 mg/dL。某一族群有 10 個父親死於心臟病的兒童的膽固醇平均值為 190 mg/dL，若虛無假設平均值為 175 mg/dL，對立假設平均值為 190 mg/dL，母群體標準差為 50 mg/dL，我們希望進行單尾統計檢定，顯著水準 α = 0.05，檢力為 90%，所需樣本數為何？（15 分）備註：P(Z  1.280) = 0.10, P(Z  1.645) = 0.05, P(Z  1.96) = 0.025, P(Z  2.55) = 0.005

   （15 分）

   參考架構・破題

   本題為單一樣本平均數（母體標準差已知）單尾 Z 檢定的樣本數估計，給定 α、檢力 1 − β、σ 與欲偵測的差異 Δ，套公式 n = [(Zα + Zβ)σ/Δ]²，結果須無條件進位。

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2. 2

   一個位在高緯度國家的研究者欲探討汽車意外事故的風險是否與季節相關，因為他觀察到冬天道路容易結冰，較容易導致車子失控的意外事故，他收集此國統計一年的月資料，得到的資料如下：月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12意外事故件數/10 人 34 28 31 25 20 18 15 16 17 15 30 32假設此國家在此年度人口有1,000,000 人，試檢定四季的汽車意外事故風險是否有顯著不同。 （15 分）備註： . , = 5.02, . , = 7.38, . , = 9.35, . , = 11.14, . , = 3.84, . , = 5.99, . , = 7.81, . , = 9.49 春季 3～5 月；夏季 6～8 月；秋季 9～11 月；冬季 12～2 月

   （15 分）

   參考架構・破題

   本題檢定事故風險在四季間是否相同，屬卡方適合度檢定（goodness-of-fit）：先把月資料依題目定義合併成四季，換算成實際件數，再以「四季風險相同」計算期望值，自由度 = 4 − 1 = 3。

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3. 3

   某研究之主要目的是觀察被動吸菸對癌症風險的影響。在此研究中，被動吸菸定義為接觸配偶每天至少吸一支菸且持續暴露至少 6 個月的香菸煙霧。一個潛在的干擾因素（confounding effect）或交互作用（interaction）因素是「受試者自己的抽菸狀態」 。

   （一）請詳細說明在研究設計和分析階段可以控制「受試者自己的抽菸狀態」干擾效應的方法，並說明此方法的原理。（15 分）

   （二）請詳細說明在統計分析階段可以評估「受試者自己的抽菸狀態」是否為交互作用的方法。（10 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題聚焦於流行病學研究中「自身抽菸狀態」對「被動吸菸與癌症風險」之干擾作用控制與交互作用評估。作答應分別從設計階段（限制、配對）與分析階段（分層、多變項迴歸）剖析控制干擾之原理，並從加法與乘法尺度闡述評估交互作用之統計檢定架構。

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4. 4

   以下數據取自一項研究，該研究調查了一種稱為放射性核素心室造影（ radionuclide ventriculography ） 的 技 術 ， 作 為 診 斷 冠 狀 動 脈 疾 病（coronary artery disease）的檢測方法。（每小題 10 分，共 30 分）疾病狀態檢查結果 總計正常 有病陽性 302 80 382陰性 179 372 551總計 481 452 933

   （一）這項研究中，放射性核素心室造影的敏感性是多少？其特異性是多少？什麼是假陽性？

   （二）假設在某族群中，冠狀動脈疾病的盛行率為 0.10，請計算在使用放射性核素心室造影檢測呈陽性的情況下，某人實際患病的機率是多少？

   （三）該檢測的陰性預測值是多少？

   （30 分）

   參考架構・破題

   本題考篩檢工具效度指標：敏感度、特異度、假陽性，以及利用貝氏定理把盛行率代入求陽性預測值（PPV）與陰性預測值（NPV）。重點是預測值會隨盛行率改變，不能直接用研究樣本的比例。

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5. 5

   在一項關於子宮頸抹片評估觀察者自身評判一致性的研究中，共篩檢了3,325 張玻片，以判斷是否存在異常鱗狀細胞。每張玻片最初由某觀察者進行篩檢判讀，6 個月後由同一觀察者重新篩檢判讀。本研究結果以下列兩種不同形式展示（見表 a 與表 b）。表a第二次判讀第一次判讀 總計異常 正常異常 1763 489 2252正常 403 670 1073總計 2166 1159 3325表b第二次判讀第一次判讀 總計異常 正常異常 2252 2166 4418正常 1073 1159 2232總計 3325 3325 6650

   （一）試問那一個表格資料的呈現是正確的？（5 分）

   （二）請檢定數據是否支持篩檢時間和診斷之間沒有關聯的虛無假設？ （10 分）備註： . , = 5.02, . , = 7.38, . , = 9.35, . , = 3.84, . , = 5.99, . , = 7.81

   （15 分）

   參考架構・破題

   同一觀察者對同一批玻片判讀兩次，資料是配對（相依）的；正確的呈現是以玻片為單位的配對 2×2 表（表 a），檢定兩次判讀異常比例是否相同應用 McNemar 檢定，而非一般皮爾森卡方檢定。

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113 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   研究者想探討某利尿劑是否有效，他從健康的民眾中隨機抽出兩組人，每組各 10 人，一組給予利尿劑，另一組給予安慰劑，然後測量其每日的尿量，所得結果如下：安慰劑組每日尿量平均值為 1180 毫升，利尿劑組每日尿量平均值為 1400 毫升，其標準差分別為 144 毫升及 245 毫升。請問：

   （一）利尿劑的利尿效果是否有達統計上顯著差異？（α = 0.05） （15 分）

   （二）利尿劑與安慰劑利尿效果差異的 95%信賴區間為何？（10 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題為典型雙樣本獨立 t 檢定與信賴區間計算題。作答應完整列出五步驟統計假設檢定（虛無與對立假設、顯著水準、檢定統計量與抽樣分配、計算統計值、統計決策與結論），再依公式推導利尿效果差異之九十五百分比信賴區間。

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2. 2

   某病例對照研究欲探討嚼食檳榔與口腔癌的關係，研究者找了 100 名口腔癌患者，每位患者根據年齡、性別，各配對了一名健康的民眾當對照。在此 100 組配對資料中，發現：口腔癌患者有吃檳榔，配對者有吃檳榔共 20 對；口腔癌患者有吃檳榔，配對者無吃檳榔者共 60 對；口腔癌患者無吃檳榔，配對者有吃檳榔共 10 對；口腔患者無吃檳榔，配對者無吃檳榔者共 10 對。請問：口腔癌與嚼食檳榔有統計相關嗎？（α = 0.05）（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題屬於一對一個別配對病例對照研究之假說檢定。作答關鍵在於正確辨識「配對資料」特徵，絕不可誤用一般的皮爾森卡方獨立性檢定，而必須建立配對列聯表，使用麥內瑪檢定（McNemar's test）分析不一致對資料，並計算配對勝算比佐證相關程度。

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3. 3

   執行一個病例對照研究時，一般而言，如果病例組選自社區，則對照組也常選自社區，請說明社區對照的選取有何優點，及可能會面臨的困難。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   病例對照研究中，對照組選取的核心原則為「代表產生病例的母族群暴露分布」。當病例選自社區時，選取社區對照能有效保障族群代表性與外在效度；答題應具體剖析其在減少偏差與代表性上的優點，並深入探討實務招募上所面臨之各類執行阻礙與方法學困難。

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4. 4

   分層分析（stratification）是在研究分析階段時，常用來控制干擾作用的方法，請說明分層分析的意義、進行的步驟及主要的優缺點。（25 分）Z0.975 = 1.96、Z0.95 = 1.645、Z0.99 = 2.575 t18,0.90 = 1.33、t19,0.90 = 1.33、t20,0.90 = 1.33 t18,0.95 = 1.73、t19,0.95 = 1.73、t20,0.95 = 1.72 t18,0.975 = 2.10、t19,0.975 = 2.09、t20,0.975 = 2.09 X21,0.95 = 3.84、X22,0.95 = 5.99、X23,0.95 = 7.81

   （25 分）

   參考架構・破題

   分層分析為流行病學在分析階段控制干擾效應與偵測交互作用（效應修飾）的基礎且經典之方法。作答應依序界定分層分析之核心定義，條列五大標準分析步驟，並深入比較其在概念直觀與多變項連續控制上的優劣得失。

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其他等別的「流行病學與生物統計學」

• 流行病學與生物統計學（地方特考三等）（8 題）