STATISTICS PROJECT · 統計學專題報告

大學生手搖飲料
消費習慣之統計分析

從每週購買頻率、估計消費金額、甜度與飲料選擇出發,練習描述統計、交叉分析與卡方獨立性檢定。

模擬樣本 N = 60 三人合作專題 資料種子:2(固定)

組員:陳韻捷 | 林芷妤 | 吳宜樺

REPORT GUIDE

報告導覽

01 · ABSTRACT

研究摘要

手搖飲料是許多大學生生活中常見的飲品。本專題以每週購買杯數、估計消費金額、甜度、冰量、飲料品項及性別等變數,示範如何整理資料、計算描述統計量、以圖表呈現分布,並透過性別與甜度偏好的交叉表進行卡方獨立性檢定。

本次網頁使用 JavaScript 依照預先設定的規則建立 60 筆模擬資料,並使用固定亂數種子,讓每次重新載入時的數據與分析結果保持一致,方便檢查與報告。這些資料並非實際問卷回收結果,因此本文的發現用於練習統計方法,不代表全體大學生的真實消費情形。

60
模擬樣本筆數
3
主要分析主軸:資料、消費、推論
2
核心變數群:消費行為與偏好
閱讀提醒:本專題的模擬甜度資料在生成時,已設定不同性別使用不同甜度機率,因此檢定結果不能當作獨立收集到的真實研究證據。
02 · BACKGROUND & OBJECTIVES

研究背景與動機

台灣手搖飲料選擇多元,消費者可以依照價格、口味、甜度、冰量與配料調整飲品。對大學生而言,購買手搖飲可能與課間休息、同儕社交、個人口味及生活預算有關。

因此,本組選擇手搖飲作為研究題目,透過統計方法練習如何把日常現象轉換成可分析的變數,並將原始資料整理成摘要表、圖表與統計檢定結果。

研究目的

  1. 描述模擬樣本每週購買杯數與估計消費金額的分布。
  2. 整理甜度、冰量、飲料品項與純茶/非純茶的比例。
  3. 練習比較性別與甜度偏好的關聯性。
  4. 理解統計結論的適用範圍與研究限制。

研究問題

  1. 模擬樣本最常出現的每週購買杯數是多少?
  2. 每週估計消費金額的平均值與分布為何?
  3. 不同性別的甜度偏好是否呈現差異?
  4. 純茶與非純茶、各種飲料品項各占多少?
研究範圍:本次以 60 筆模擬紀錄進行示範,不涵蓋品牌、購買地點、健康狀況、促銷活動或實際收入等未納入資料的因素。
03 · METHOD

研究方法與變數定義

研究流程

  1. 設定變數
    定義性別、杯數、單價、甜度、冰量與品項。
  2. 生成模擬資料
    依照已設定的機率規則產生 60 筆紀錄。
  3. 整理與分析
    計算摘要統計、次數分配與交叉表。
  4. 解讀結果
    進行卡方檢定,並說明限制及改進方式。

變數定義表

變數資料型態說明分析用途
性別類別變數男性、女性與甜度偏好建立交叉表
每週購買杯數離散數量變數模擬值為 1~5 杯平均數、中位數、眾數、標準差、次數分配
每杯價格數值變數模擬值為新臺幣 40~69 元用於估計每週消費金額
每週估計消費金額數值變數每週杯數 × 模擬單杯價格摘要統計及分布分析
甜度、冰量類別變數甜度分四類;冰量分四類偏好分布及性別交叉分析
飲料品項/茶類分類類別變數六種示範品項,分成純茶與非純茶品項排名與類別比例

模擬規則

04 · SIMULATED DATA

60 筆模擬資料

下表為本專題用於示範分析的原始模擬紀錄。金額欄為依杯數與模擬單杯價格算出的每週估計消費額,不是真實消費紀錄。

編號性別每週杯數單杯價格每週估計消費甜度冰量飲料品項分類
資料生成中……

※ 表格可上下、左右捲動;每次載入會使用固定種子重新建立相同的模擬資料。

05 · DESCRIPTIVE STATISTICS

描述統計分析

描述統計用來整理資料集中與分散的情況。本節顯示模擬樣本的核心摘要值。標準差採樣本標準差公式(分母為 n−1);四分位數採排序後上下半部的中位數計算。

—
平均每週杯數
—
每週杯數中位數
—
平均每週估計消費
—
每週估計消費中位數
統計量每週杯數(杯)每週估計消費金額(元)解讀
計算中……

如何解讀平均數與中位數?

平均數代表資料的算術平均;中位數是排序後位於中央的值。若平均數明顯高於中位數,可能表示較高的數值拉高平均,但仍需搭配完整分布判斷。

如何解讀標準差與四分位距?

標準差描述數值相對平均數的散布程度;四分位距(IQR = Q3 − Q1)描述中間 50% 資料的範圍。兩者角度不同,可以一起觀察資料的變異。

06 · CHARTS & FINDINGS

消費習慣與偏好圖表

圖表會由同一組 60 筆模擬資料自動計算。請先看比例與分布,再對照下方的文字說明;不要把模擬結果直接解讀成真實的大學生比例。

圖一|每週購買杯數分布

觀察不同購買頻率的模擬人數。

圖二|每週估計消費金額分布

金額由模擬杯數與單杯價格相乘取得。

圖三|不同性別的甜度偏好

比較各甜度選項在模擬男女樣本中的人數。

圖四|飲料品項分布

品項由預先設定的飲料池生成,不代表市場排名。

圖五|純茶與非純茶比例

依程式事先設定的品項屬性分類。

圖六|冰量偏好分布

查看去冰、微冰、少冰與正常冰的模擬次數。

自動摘要:分析結果計算中……
解讀原則:圖表可協助看出資料的分布,但「看起來不同」不一定代表差異具有統計顯著性;需要依照研究問題選擇適合的統計方法。
07 · INFERENTIAL STATISTICS

交叉分析與卡方獨立性檢定

本節檢查「性別」與「甜度偏好」在模擬資料中是否呈現統計關聯。卡方獨立性檢定比較實際觀察人數與「兩個類別變數相互獨立」時的預期人數。

檢定假設

虛無假設 H₀:性別與甜度偏好相互獨立。

對立假設 H₁:性別與甜度偏好並非相互獨立。

顯著水準:α = 0.05。

自由度 =(列數 − 1)×(欄數 − 1)= 3。

檢定結果

—
卡方統計量 χ²
—
p 值

計算中

結果計算中……

性別 × 甜度偏好交叉表(人數)

卡方檢定計算表

性別甜度觀察人數 O預期人數 E(O−E)²/E
方法限制:卡方檢定常用近似法,通常希望各格預期人數不要過低;本頁會自動檢查預期人數是否全部至少為 5。更重要的是,甜度資料本身由預先設定的性別條件機率生成,因此即使得到顯著結果,也只能說明這組模擬資料符合設定所產生的模式,不能推論真實大學生。

計算方式:χ² = Σ[(觀察人數 − 預期人數)² ÷ 預期人數];p 值為自由度 3 的卡方分布右尾機率近似值。

08 · TEAM WORK

三位組員的任務、困難與收穫

分工不只代表各自負責的網頁區塊,也應該對應到一個完整的分析主軸。以下依照原本組員的任務設定,補充可在口頭報告中說明的工作內容。

組員一

陳韻捷|資料模擬與統計圖表

負責內容

設計 AI 模擬資料的參數、整理欄位、設定加權杯數與甜度生成規則,並建立 Chart.js 圖表。

遭遇困難

完全隨機的資料容易讓各類別分布不穩定;圖表資料格式若與標籤長度不一致,也容易出現呈現錯誤。

解決方法與收穫

使用明確的資料結構與固定亂數種子,逐一檢查圖表標籤和陣列;理解模擬規則會影響統計結果,圖表也必須和原始資料一致。

組員二

林芷妤|網頁結構與視覺呈現

負責內容

規劃單頁式網頁架構、章節導覽、資料表、配色與響應式版面,讓報告在電腦和手機上都容易閱讀。

遭遇困難

報告內容增加後容易過長,表格在小螢幕上可能超出畫面;深色背景也可能使文字不易辨認。

解決方法與收穫

利用卡片、留白、章節層級與表格捲動區整理內容,並強制設定淺色背景及深色文字;學會在資訊完整與閱讀體驗之間取得平衡。

組員三

吳宜樺|統計解讀與研究結論

負責內容

檢查飲料分類、計算平均數與標準差、整理交叉表,並撰寫結果解讀、研究限制與結論。

遭遇困難

若品項分類規則不清楚,像是「冰淇淋紅茶」可能被誤列為純茶;只觀察圖表也容易把表面差異當成確定結論。

解決方法與收穫

將品項與分類明確綁定,並檢查統計公式和假設條件;理解描述統計、交叉分析及推論統計的用途不同,也學會在結論中交代資料限制。

共同協作方式:三位組員應互相核對資料定義、圖表數值和結論文字;即使每人主責不同章節,仍共同對整份報告的正確性負責。
09 · LIMITATIONS & IMPROVEMENTS

研究限制與改進方向

本次研究限制

  • 非真實樣本:資料由程式模擬,不能代表真實大學生。
  • 樣本數有限:60 筆僅適合做課堂示範,不能直接推廣至不同學校或地區。
  • 生成規則會影響結果:甜度偏好先依性別設定機率,可能自然產生關聯。
  • 變數不完整:未蒐集品牌、購買情境、折扣、可支配預算等因素。
  • 金額為估計值:單杯價格隨機產生,不代表實際店家的定價或個人支出。

未來可以怎麼改進

  • 使用匿名問卷實際蒐集資料,並記錄調查日期與樣本來源。
  • 擴大樣本數,盡可能涵蓋不同年級與科系,說明抽樣方式。
  • 讓每個問題對應清楚的變數與統計方法,避免為了增加圖表而重複分析。
  • 比較不同預算、購買動機或品牌的差異,但先確認樣本數及方法適用條件。
  • 保留問卷、資料字典、計算方式及程式碼,讓他人可以重現結果。
研究倫理提醒:若未來使用真實問卷,應先說明研究目的、避免蒐集可識別個人身分的資料,並清楚告知參與者資料的使用方式。
10 · CONCLUSION

結論與建議

本專題以手搖飲料消費為情境,示範從資料定義、資料整理、描述統計、圖表呈現到卡方獨立性檢定的基本流程。透過數值摘要與視覺化,可以更容易看出模擬樣本的集中位置、類別分布與不同變數間可能出現的關聯。

本組也發現,統計分析不只是算出平均數或畫出圖表,更重要的是確保資料來源清楚、變數定義一致、統計方法符合研究問題,以及結論不超出資料能支持的範圍。由於本次使用模擬資料,研究結果應定位為統計方法的練習;未來若能蒐集真實且有代表性的問卷,將能進一步討論大學生的實際消費行為。

對統計學的收穫

理解描述統計能整理資料、圖表能呈現分布,而假設檢定則是在特定前提下評估資料與虛無假設的相容程度;不同方法不能互相取代。

對團隊合作的收穫

完成專題需要資料生成、程式設計、版面安排和文字解讀互相配合。明確分工之外,也需要全組共同檢查數據與說明是否一致。

工具與參考說明