106年:醫學二(2)

測量一群兒童的血中鉛濃度( blood lead level, 單位 µg/dl)與尿中古丁尼濃度( cotinine level, 單位 ng/ml)的資料,今欲比較血中鉛濃度與尿中古丁尼濃度何者變異較大,下列何種統計量最合適?

A標準差(standard deviation )
B變異數(variance )
C變異係數( coefficient of variation )
D全距(range )

詳細解析

本題觀念:

本題考「比較不同量綱(單位)資料的變異度」。血中鉛濃度(µg/dl)與尿中古丁尼(cotinine)濃度(ng/ml)的單位不同、數值量級也不同,無法直接用標準差或變異數比較,必須使用無單位的相對變異統計量——變異係數(coefficient of variation, CV)。

選項分析

(A) 標準差(standard deviation, SD) 標準差是最常用的變異度量,但其單位與原始資料相同(本題中分別為 µg/dl 與 ng/ml)。因此,血鉛的 SD(µg/dl)與古丁尼 SD(ng/ml)單位不同、無法直接比較大小,就如同比較「公尺」與「公斤」一樣沒有意義。不適合本情境。

(B) 變異數(variance) 變異數等於標準差的平方,單位為 (µg/dl)² 與 (ng/ml)²。不僅單位不同,數值因為平方而更難直觀比較,同樣無法跨單位比較,且資訊量不如標準差直觀。不適合本情境。

(C) 變異係數(coefficient of variation, CV) CV 的定義為:

CV=SDXˉ×100%CV = \frac{SD}{\bar{X}} \times 100\%

CV 是**無因次(dimensionless)**的相對指標,表示標準差佔平均值的百分比,完全消除了單

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