教師專用
YA YEN COSMETICS  雅妍美妝集團(模擬情境)

參考解答與評分要點
統計學 · 期末實作報告

四大資料分析工具 × Excel 實戰 ── 從資料到決策

開課單位南開科技大學 進修部 進二專 一甲
科  目統計學(期中考後範圍)
命題範圍第 6~9 週
文件性質教師版 · 請勿發給學生
總  分100 分
命  題南開科技大學 進修部
⚠️ 評分注意事項 學生以 Excel「資料分析 → 迴歸」跑出的係數,因軟體捨入不同,末位數字可能與本解答有 ±0.01 差異,屬正常範圍,邏輯與判斷正確即給分。各題「管理意義」部分不限唯一答案,請以學生能否將數字轉化為具體決策建議為評分標準。

配分總表 Score Breakdown

任務核心考點配分
任務一 卡方檢定期待值矩陣、P-值判讀、分眾廣告建議15
任務二 複迴歸迴歸式與 R²、單位換算、斜率解讀、模型可信度25
任務三 虛擬變數0/1 編碼、檔期效果、共線性診斷與處置、銷量預測25
任務四 主成分分析MMULT 加權、去均值 VIP、z 值標籤、客群行銷思辨25
任務五 綜合決策四工具整合、數字轉決策說服力10
合計100

任務一 卡方獨立性檢定 Chi-Square 15 分

01
第六週 · 文字資料的獨立性判定

男女顧客的偏好,真的有差嗎?

15
1-1列出完整期待值矩陣(六格)5 分

公式:期待值 = (列合計 × 欄合計) ÷ 總人數 (400)

性別\品類保養品彩妝品香氛
男性63.7556.2530.00
女性106.2593.7550.00

驗算:男列期待值合計 = 63.75+56.25+30 = 150 ✓;女列 = 106.25+93.75+50 = 250

1-2P-值 與 顯著性判定4 分

Excel 函數:=CHISQ.TEST(觀測值B2:D3, 期待值B6:D7)

χ² ≈ 31.56 (自由度 df = (2−1)×(3−1) = 2

P-值 ≈ 1.4 × 10⁻⁷ < 0.05 → 顯著相關 性別與購買品類並非相互獨立

1-3管理意義:主管直覺成立嗎?分眾建議6 分
管理意義解讀重點

差距最大的格:彩妝品。男性觀測值 30,期待值 56.25,嚴重低於期待;女性觀測值 120,期待值 93.75,遠超期待

➜ 主管直覺成立。建議:彩妝廣告主攻女性;保養品與香氛的男女差異相對較小,可廣泛投放或採中性訴求。

給分提示:點出彩妝品差異最大者 2 分、P-值支持分眾判斷 2 分、具體廣告策略建議 2 分。

任務二 複迴歸分析 Multiple Regression 25 分

02
第七週 · 多原因的業績因果預測

新旗艦店開幕前,先估它能賺多少

25
2-1迴歸式與 R²6 分
Y = 0.993 + 1.050 · X₁ + 0.322 · X₂

R²(R 平方)≈ 0.998 (Excel 輸出的「R 的平方」欄位)

係數容差:截距 0.990~0.996、X₁ 斜率 1.045~1.055、X₂ 斜率 0.318~0.326 均可接受。

2-2預測旗艦店 K 的月營業額7 分

單位換算(必須):廣告 55 萬元 ÷ 10 = X₁ = 5.5;專櫃人數 X₂ = 10。

代入:0.993 + 1.050 × 5.5 + 0.322 × 10

= 0.993 + 5.775 + 3.220 = 9.988 百萬元999 萬元

扣分標準:忘記換算直接代入 X₁=55 者,此題扣 4 分(最多給 3 分)。

2-3管理意義:廣告 vs 人力,該優先加碼哪個?6 分
管理意義解讀重點

• 廣告費斜率 1.050:每多投 1 單位(十萬元,即 10 萬元)的廣告費,月業績平均增加 約 105 萬元

• 彩妝師斜率 0.322:每多請 1 位彩妝師,月業績平均增加 約 32 萬元

不可直接比較斜率大小,因單位不同。需按成本轉換:投入 10 萬元廣告帶來 105 萬業績;若 1 位彩妝師月薪約 3~4 萬,帶來 32 萬業績。兩者投資報酬率需視實際人事成本決定,開放式作答

給分提示:正確解讀兩個斜率各 2 分;指出「不能只比斜率,需考量單位與成本」2 分。

2-4管理意義:R² 代表什麼?模型可信嗎?6 分
管理意義解讀重點

R² ≈ 0.998,表示廣告費與彩妝師人數這兩個變數可以解釋約 99.8% 的月業績變化,僅剩 0.2% 是模型無法捕捉的其他因素。

➜ 模型配適度極高、非常可信,可放心作為新店預算規劃的參考依據。

任務三 虛擬變數+多元共線性 Dummy Variable 25 分

03
第八週 · 把氣氛與檔期數據化

把「有沒有辦檔期活動」塞進電腦

25
3-1迴歸式(Y ~ 氣溫 + 檔期)6 分

虛擬變數編碼:有檔期 → X₂ = 1;無檔期 → X₂ = 0

Y = 504.43 − 8.28 · 氣溫(X₁) + 119.52 · 檔期(X₂)

R² ≈ 0.996

係數容差:截距 500~508、氣溫斜率 −8.8~−7.8、檔期斜率 115~125 均可接受。

3-2管理意義:檔期斜率代表什麼?值不值得辦?6 分
管理意義解讀重點

檔期斜率 ≈ +120 盒在氣溫相同的條件下,每逢一次大型檔期,保濕面膜銷量平均多賣約 120 盒

➜ 檔期效果顯著,值得辦。建議行銷部在氣溫偏低(秋冬)搭配檔期活動,效果最大化(低溫本身已拉高銷量,再加檔期可再疊加 120 盒)。

3-3管理意義:共線性診斷 ── 濕度該不該加進去?7 分
管理意義解讀重點

Excel 函數:=CORREL(氣溫範圍, 濕度範圍)

氣溫與濕度相關係數 ≈ 0.99遠超過 0.7 的警戒門檻

這就是多元共線性(Multi-collinearity):兩個解釋變數本質上是同一件事(氣溫高 → 濕度也高),同時放進模型會讓斜率互相干擾、出現錯誤係數或方向反轉。

不應把濕度放進去。應刪除濕度(與 Y 的關聯相對較弱的那欄),保留氣溫即可。

給分提示:正確寫出相關係數值 2 分、解釋共線性意涵 3 分、明確說出刪除哪欄 2 分。

3-4預測:氣溫 17°C + 有檔期,可賣幾盒?6 分

代入 3-1 迴歸式:504.43 + (−8.28) × 17 + 119.52 × 1

= 504.43 − 140.76 + 119.52 = 483.19 盒約 483 盒

任務四 主成分分析 PCA 25 分

04
第九週 · 沒有 Y 的大數據賽道

誰是 VIP?該對誰發哪一張券?

25
4-1綜合得分、去均值與 VIP 名單6 分

PC1 黃金係數:Q1×0.45 + Q2×0.42 + Q3×0.46 + Q4×0.44 + Q5×0.43

全體綜合得分平均 ≈ 7.79

顧客綜合得分去均值(−7.79)VIP?
C017.52−0.27
C028.80+1.01★ VIP
C036.60−1.19
C045.68−2.11
C0511.00+3.21★ VIP
C067.93+0.14★ VIP
C078.39+0.60★ VIP
C087.05−0.74
C0910.54+2.75★ VIP
C104.40−3.39

VIP 名單(共 5 人):C02、C05、C06、C07、C09

4-2風格得分 z 值與極端標竿客戶7 分

PC2 黃金係數:Q1×0.40 + Q2×0.40 + Q3×0.40 + Q4×(−0.60) + Q5×(−0.60)

風格得分平均 ≈ 0.08 母體標準差(=STDEV.P())≈ 2.30

顧客風格得分去均值z 值標籤
C014.80+4.72+2.06頂級護膚會
C020.00−0.08−0.04
C030.00−0.08−0.04
C04−4.80−4.88−2.13買一送一
C050.00−0.08−0.04
C061.20+1.12+0.49
C071.60+1.52+0.66
C08−1.60−1.68−0.73
C09−0.40−0.48−0.21
C100.00−0.08−0.04

z ≥ +2(體驗極端):C01(z = +2.06)

z ≤ −2(價格極端):C04(z = −2.13)

4-3終極行銷分流:誰收到哪張券?6 分
管理意義解讀重點

頂級奢華護膚會  →  C01(z = +2.06,遠超 +2)

理由:C01 在 Q1 品質、Q2 服務、Q3 環境均評 5 分,但 Q4 價格、Q5 性價比評 1 分,顯示此顧客極度重視體驗品質、對價格完全不敏感,是高端活動的最精準受眾。


買一送一折價券  →  C04(z = −2.13,低於 −2)

理由:C04 在 Q1~Q3 體驗面均只評 1 分,但 Q4 價格、Q5 性價比評 5 分,顯示此顧客只在乎便宜、對品牌體驗無感,需要實質折扣才能促成購買。

4-4進階思辨:C01 vs C05 ── 兩種不同的顧客6 分
管理意義解讀重點

C01(風格標竿,非 VIP):綜合滿意度只是略低於平均,但風格偏好極度鮮明(體驗派)。這是一位「要求嚴格的挑剔型顧客」——他不一定整體滿意,但非常清楚自己要什麼。集團應用高端體驗活動抓住他,折扣反而無效甚至讓他覺得品牌掉價。

C05(頭號 VIP,無風格標籤):五個項目全部給 5 分,是最高滿意度的顧客,但正因為什麼都高,風格 z 值趨近 0、沒有鮮明偏向,屬於「大眾全能型 VIP」。適合通用性的尊榮服務、積點回饋或會員續約維繫,不需要單一標籤式投放。

➜ 核心洞見:「VIP(高低)」「風格(方向)」兩個完全獨立的面向,必須分開用兩條主成分來描述,不能用單一指標混合判斷。

給分提示:能點出兩人分別代表什麼型 2 分;說明策略差異 2 分;能點出 VIP 與風格是兩個獨立面向 2 分。

任務五 綜合決策建議 Integrated Decision 10 分

05
結業綜合題 · 一頁書面

寫給總經理的一頁決策建議

10

本題無固定標準答案,以下為參考示範,評分看「數字 → 決策」的轉換能力。

示範參考示範答(評分老師參考用)
參考示範(不代表唯一正確答案)

根據本次四大分析的結果,謹提出以下決策建議:

【一、廣告投放分眾化】卡方檢定結果顯示(P ≈ 1.4×10⁻⁷ < 0.05),性別與購買品類高度相關,主管「男女生偏好不同」的直覺確有數據支撐。觀察差距最大的彩妝品類,男性遠低於期待值、女性遠超期待值,建議彩妝廣告集中投放女性受眾,保養與香氛廣告可維持中性廣泛投放。

【二、新旗艦店 K 的資源規劃】複迴歸模型(R²≈0.998,高度可信)預測旗艦店 K 在廣告 55 萬元、10 位專櫃彩妝師的規劃下,月營業額預估約999 萬元。廣告費與人力的邊際效益需換算後再比較,建議財務部以實際成本效益決定最終配比。

【三、檔期活動繼續辦】虛擬變數分析顯示每逢大型檔期,面膜銷量平均多賣約120 盒,且濕度與氣溫存在嚴重共線性(r≈0.99),排除濕度後模型更穩健(R²≈0.996),建議低溫季節搭配檔期以最大化銷售效果。

【四、VIP 與分眾行銷分流】主成分分析找出 5 位核心 VIP(C02/C05/C06/C07/C09),應優先給予尊榮服務與忠誠回饋;C01(體驗極端,z=+2.06)投放頂級奢華護膚會;C04(價格敏感,z=−2.13)投放買一送一折價券。其餘顧客可依 VIP 等級施以常規維繫策略。

評分評分指引
評分項目要點分數
任務一整合引用 P-值結論、提出廣告分眾建議2
任務二、三整合引用預測值或檔期效果數字,提出資源配置建議3
任務四整合正確對應 VIP 與標籤,提出分流策略3
整體連貫性四任務邏輯一致、有引用自己計算的數字2
【教師專用】統計學期末實作報告 · 參考解答與評分要點 | 南開科技大學 進修部 進二專 一甲
雅妍美妝集團(模擬情境)四大金剛:卡方檢定 → 複迴歸 → 虛擬變數 → 主成分分析