第二章抽样设计

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第2章简单随机抽样

第2章简单随机抽样

称简单随机抽样,所得的样本称为不放回的
简单随机样本,简称简单随机样本
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2
简单随机抽样的实施方法:将总体中的单元 依次从1到N进行编号,然后利用抽签法或随 机数法来进行简单随机抽样
抽签法:一般用于总体所含单元不多的情况, 首先做N个签并依次写上1至N的号码,然后 将签充分混合均匀,再一次抽取其中的n个 签或逐个不放回地抽取n个签,则编号为这n 个签上的号码的单元就构成一个简单随机样 本
注3: V(y),V(Yˆ) 中的 S
2 Y
一般是未知的,因此需要通
过样本进行估计
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14
定理2.2.3
在简单随机抽样中,样本方差
s
2 y
是总体方差
S
2 Y
的无偏估计量,样本协方差 s y x
是总体协方差 S Y X 的无偏估计量
推论2.2.1 在简单随机抽样中,
Vˆ(y) ˆ 1 f n
在一定条件下,利用辅助指标的信息可以提 高对主要指标的估计的精度
一般地,辅助指标可以是主要指标的前期资 料,也可以是表示单元规模的量,或者是单 元的某个易测指标,等等
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31
如果主要指标Y与辅助指标X之间有正相关关 系,就可以构造比估计量
在简单随机抽样中,称 YˆR ˆ yR ˆ RˆX 为总体均 值 Y 的比估计量,称 YˆRˆ NyRRˆX为总体总 值 Y 的比估计量,其中 X 或 X 必须已知
sy2

V
(
y
) 的无偏估计量
Vˆ(Yˆ)ˆ N21f n
sy2 是 V
( Yˆ )
的无偏估计量
注:把 Vˆ(y), Vˆ(Yˆ) 分别作为 V(y), V(Yˆ) 的估计 量,都称为标准差估计量

第二章 简单随机抽样

第二章 简单随机抽样

设计效应还可用来确定样本量。
2
1 = N −1
∑ (Y
N i =1
−Y
)
N − n 2 1− f 2 V (y) = S = S Nn n
说明:
在不考虑1-f的情况下,估计量的方差与 样本容量n成反比; 样本均值的方差与总体方差成正比。
三、估计量的方差估计 n 1 2 2 s = ∑1 ( y i − y ) n − 1 i=
一、对总体的描述 成数:总体中具有某种特征的单位在总 体中所占的比例。
A = ∑ Yi = Y A Y P = = =Y N NN 1 N 2 2 S = ∑ ห้องสมุดไป่ตู้Yi − Y ) = N − 1 PQ N − 1 i =1
i =1 N
二、估计量及其性质 a 1 2 p= s = p(1 − p ) n n −1 E ( p ) = P E ( Np ) = NP = A
一、估计量及其性质
1 y = ∑ yi n V ( y) =
σ2
n
样本方差s2是总体方差σ 的无偏估计量
2
s2 v( y ) = n
二、设计效应与样本量的确定 设计效应是指一个特定的抽样设计估计 量的方差对相同样本量下不放回简单随 机抽样的估计量的方差之比。 即:
所考虑抽样设计估计量 的方差 deff = 相同样本量下不放回简 单随机抽样估计量的方 差
置信区间:
1− f 1− f y − uα s , y + uα n n
s
例题
为调查某地区1960个村新棉收购情况, 以简单不重复抽样方式随机抽取49个村 进行调查,求得 x = 7000公斤及s = 180公斤 试以95%的可靠程度估计该地区平均每村 收购多少斤?

第二章 简单随机抽样

第二章 简单随机抽样

2.1 定义与符号
总体:( )具体总体;( ;(2)有限总体; 总体:(1)具体总体;( )有限总体; :( (3)与样本框存在一一对应关系的所谓实查总体或被称为 ) 抽样总体的样本框本身。 抽样总体的样本框本身。 单元:总是指构成抽样总体的样本单元(样品、样本点) 单元:总是指构成抽样总体的样本单元(样品、样本点) 抽样单元并不总是等同于个体, 抽样单元并不总是等同于个体,有时抽样单元甚至包含几个或 多个个体 个体:最小的不可再分的单元 个体: 设抽样总体由N个抽样单元组成 个抽样单元组成, 是已知整数 表示总体规模 是已知整数, 总体规模; 设抽样总体由 个抽样单元组成,N是已知整数,表示总体规模; 欲在其中抽取n个抽样单元构成样本 个抽样单元构成样本。 欲在其中抽取 个抽样单元构成样本。 n是一个事先人为确定的不大于 ,不小于 的正整数,称为样本容 是一个事先人为确定的不大于N,不小于1的正整数 称为样本容 的正整数, 是一个事先人为确定的不大于 简称样本量或样品数,表示样本规模。 量,简称样本量或样品数,表示样本规模。 样本容量相对于总体规模的比例f=n/N,称为抽样比 样本容量相对于总体规模的比例 ,称为抽样比
n CN
简单随机抽样的三个等价定义: 简单随机抽样的三个等价定义:
定义2.1 从总体的 个单元中,一次整批抽取 个单元,使任何一个 从总体的N个单元中 一次整批抽取n个单元 个单元中, 个单元, 定义 单元被抽中的概率都相等,任何n个不同单元组成的组合被抽中的概 单元被抽中的概率都相等,任何 个不同单元组成的组合被抽中的概 率也相等,这种抽样称为简单随机抽样。 率也相等,这种抽样称为简单随机抽样。 定义2.2从总体的 个单元中,逐个不放回地抽取单元,每次抽取到 从总体的N个单元中 定义 从总体的 个单元中,逐个不放回地抽取单元, 尚未入样的任何一个单元的概率都相等,直到抽足n个单元为止 个单元为止, 尚未入样的任何一个单元的概率都相等,直到抽足 个单元为止,这 样所得的n个单元组成一个简单随机样本 个单元组成一个简单随机样本。 样所得的 个单元组成一个简单随机样本。 定义2.3 按照从总体的 个单元中抽取 个单元的所有可能不同的组 按照从总体的N个单元中抽取 个单元中抽取n个单元的所有可能不同的组 定义 n n 个样本数, 个样本随机抽取一个样本, 合构造所有可能的 CN个样本数,从 CN 个样本随机抽取一个样本,使 n 这种抽样称为简单随机抽样。 每个样本被抽中的概率都等于1/ CN ,这种抽样称为简单随机抽样。 n N

第二章 简单随机抽样

第二章 简单随机抽样

第二章简单随机抽样§2.1 引言§2.2 估计量§2.3 样本量的确定§2.4 其他问题§2.1 引言➢简单随机抽样也称为纯随机抽样.从抽样框内的N个抽样单元中随机地、逐个抽取n个单元组成样本,在每次抽选时,总体中每个单元入样的概率都相等,这n个被抽中的单元就构成了简单随机样本。

➢简单随机样本也可以从总体中一次取得全部n 个单元,要求全部可能的样本每种样本被抽得的概率都相等。

➢放回抽样与不放回抽样⏹抽选方法➢抽签法当总体不大时,可以用均匀同质的材料制作N个签,将其充分混合,然后一次抽取n个签,或一次抽取一个签但不放回,接着抽下一个签直到第n个签为止,则这n个签上所示的号码表示入样的单元号。

➢随机数法当总体较大时,抽签法实施起来很困难,这时可以利用随机数表、随机数骰子、计算机产生的伪随机数进行抽样。

※随机数表随机数表是由数字0,1,…,9组成的表,每个数字都有同样的机会被抽中。

常用的做法:根据总体大小N的位数决定在随机数表中随机抽取几列,如N=678,要取n=5的样本,则在随机数表中随机抽取3列,顺序往下,选出头5个001~678之间互不相同的数,如果这3列随机数字不够,可另选其他3列继续,直到抽满n个单元为止。

※随机数骰子随机数骰子是由均匀材料制成的正20面体,面上标有0~9的数字各2个。

我国“运筹”牌随机数骰子一盒有6个不同颜色的骰子,使用时,根据总体大小N的位数,如N=327的位数是3,则将3个不同颜色的骰子放入盒中,并规定每种颜色所代表的位数,如红色代表个位数,蓝色代表十位数,黄色代表百位数等,盖上盒盖,摇动盒子,使骰子充分旋转,然后打开盒盖,读出骰子所表示的数字,重复上述步骤,直到产生n个不同的随机数。

※计算机产生伪随机数不少统计软件都有现成的产生随机数的程序,利用计算机产生的随机数具有快捷、方便的特点,但需要注意的事,利用计算机产生的随机数是伪随机数,并不能保证其随机性。

第二章 抽样及抽样分布

第二章 抽样及抽样分布

P(1 P) N n p ( ) n N 1 N n 称为修正系数 N 1
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• 二、抽样分布 • 在同一个总体中抽出样本容量相同的所有 可能样本后,计算每个样本统计量的值和 相应的概率,就组成样本统计量的概率分 布,简称抽样分布。 • (一)重复抽样分布 • 1、抽样平均数的抽样分布 • 是由所有样本平均数的值与其相应的概 率表示。 20
.2 .1 0
1 2 3 4
21
样本均值的抽样分布
现从总体中抽取n=2的简单随机样本,在重复 抽样条件下,共有42=16个样本。所有样本的结果 如下表
• 所有可能的n = 2 的样本(共16个) • 第一个 • 观察值 • 第二个观察值
• • • •
1 2 3 4
• 1 • 1,1 • 2,1 • 3,1 • 4,1
样本均值的抽样分布
【例】设一个总体,含有4个元素(个体),即总体单 位数 N=4。4 个个体分别为 X1=1、 X2=2、 X3=3 、 X4=4 。总体的均值、方差及分布如下
均值和方差

总体概率分布
.3
X
i 1
N
i
N
N i 1
2.5
2
( X i )2 N
1.25
N
f
i 1
i
5
• 2、抽样指标 • 根据抽样总体各单位标志值计算的综 合指标,又称为样本指标 • (1)抽样平均数
x
x
i 1
n
ห้องสมุดไป่ตู้
i
x
x f
i 1 n i
n
i
n
f
i 1
i
6
• •
(2)抽样成数 定义:在抽样 总体中,一个现 象有两种表现时, 其中具有某一种 表现的单位数占 抽样总体单位数 目的比重,叫抽 样成数,或样本 成数。

高中数学第2章统计2.1抽样方法2.1.2系统抽样教案苏教版必修3

高中数学第2章统计2.1抽样方法2.1.2系统抽样教案苏教版必修3

2.1.2 系统抽样整体设计教材分析当总体中个体比拟多,抽签法与随机数表法用于选取样本就比拟烦琐,而且也不能保证样本代表性,所以本节课将要学习又一种新抽样方法——系统抽样.在教学时教师不仅要让学生了解系统抽样概念,而且还要让学生掌握如何进展系统抽样,以及在进展系统抽样时所要注意一些事项,如怎样进展分段,应该分成多少段,分段时如总体个数不能被样本容量整除怎么办等等.在教学中要教会学生会比拟各种方法适用范围与各自优缺点,并会根据实际情况选择恰当抽样方法,且在讲解系统抽样时必须紧扣“每个个体被抽取概率是相等〞理论依据.黑格尔说:“教师是学生心目中‘权威人物’,是儿童心目中最神圣偶像.〞因此,我们教师在教学中要建立民主师生关系,要有意突破常规,让学生敢于在课堂上表现自己,教师也要善于表扬他们.教学时,教师要让学生充分发挥自己潜能,培养他们会对现有知识独立钻研创新精神,并培养他们会用现有知识合理辐射数学思维,得出一些具有个人特色正确结论.三维目标了解系统抽样概念及抽样步骤,会用系统抽样从总体中抽取样本,能运用所学知识判断、分析与选择抽取样本方法.能从现实生活或其他学科提出有价值数学问题,并能加以解决,培养学生运用统计思想表达思考与解决现实世界中问题能力,让学生感受数学美学价值在于鲜活实际应用,立志于学习与研究数学,最大限度地用数学知识效劳于社会,同时自身也能获得最正确生存环境.重点难点教学重点:系统抽样应用.教学难点:对系统抽样中“系统〞思想理解;对样本随机性理解.课时安排1课时教学过程导入新课当总体中个体数比拟多时,采用抽签法或随机数表法那么比拟烦琐,那么该如何抽样?如:某校高一年级共有20个班,每班有50名学生.为了了解高一学生视力状况,从这1 000人中抽取一个容量为100样本进展检查,应该怎样抽取?学生思考,交流讨论,然后代表发言,教师修改总结.推进新课新知探究1.将总体平均分成几个局部,然后按照一定规那么,从每个局部中抽取一个个体作为样本,这样抽样方法称为系统抽样〔systematic sampling〕.2.假设要沉着量为N总体中抽取容量为n样本,系统抽样步骤为:〔1〕采用随机方式将总体中N 个个体编号;〔2〕将编号按间隔k 分段,当n N 是整数时,取k=n N ;当n N 不是整数时,从总体中剔除一些个体,使剩下总体中个体个数N′能被n 整除,这时取k=nN ,并将剩下总体重新编号; 系统抽样与简单随机抽样联系:将总体均分后每一局部进展抽样时,采用是简单随机抽样.系统抽样优点是简便易行,当对总体构造有一定了解时,充分利用已有信息对总体中个体进展排队再抽样,可提高抽样效率;当总体中个体存在一种自然编号时,便于施行系统抽样法.系统抽样缺点是在不了解样本总体情况下,所抽出样本具有一定偏差.〔3〕在第一段中用简单随机抽样确定起始个体编号l ;〔4〕按照一定规那么抽取样本,通常将编号为l,l+k,l+2k,…,l+(n-1)k 个体抽出.应用例如〔多媒体出示题目,学生思考〕例1 一条流水线生产某种产品,每天都可生产128件这种产品,我们要对一周内生产这种产品作抽样检验,方法是抽取这一周内每天下午2点到2点半之间下线8件产品作检验.这里采用了哪种抽取样本方法分析:此抽样选用了“等时〞抽样,与“等间距〞类似而作出判断.解:系统抽样.点评:解决此题要弄清楚目前所学两种抽样概念与特点.例2 某校为了了解全校住校生对学校食堂意见,打算从全校1 000名住校生中抽取50名进展调查,用系统抽样法进展抽取,并写出过程.分析:根据系统抽样步骤可解此题.解:首先将这1 000名学生从1开场进展编号,然后按号码顺1000=20,再从号码1~20第一段中序均分成50段,每段个体数为50用简单随机抽样抽取一个号码,假设抽到是9号,然后从9 开场,每隔20个号码抽取一个,这样就得到容量为50样本编号:9、29、49、…、989,这样,我们就得到一个容量为50样本,这种抽样方法就是系统抽样.N是整数.点评:此题“分段〞比拟方便,因为分段间隔k=n例3 某单位在岗职工共624人,为了调查工人用于上班途中所用时间,决定抽取10%工人进展调查,如何采用系统抽样方法完成这一抽样?分析:总体中每一个个体,都必须等可能地入样.为了实现“等距〞入样,且又等概率,应先剔除,再“分段〞,后定起始数.解:抽样过程如下:〔1〕先将在岗工人624人,用随机方式编号〔如按出生年月日编号〕:000,001,002, (623)〔2〕由题知应抽取62人作为样本,因为624不能被62整除,所以应从总体中剔除4个,将余下620人按编号顺序补齐000,001,002,…,619,并分成62个段,每段10人.〔3〕在第一段000,001,002,…,009这十个编号中,随机定一个起始号l 〔如006〕.〔4〕最后编号为006,016,026,…,59610名工人就为所要抽取样本.点评:1.系统抽样步骤可概括为:〔1〕编号〔采用随机方式将总体中个体编号,为简便起见,有时可直接利用个体所带号码,如考生准考证号、街道上各户门牌号,等等〕.n N 〔N 为总体中个体数,n 为样本容量〕是整数时, k=n N ;当n N 不是整数时,通过从总体中剔除一些个体,使剩下个体数N′能被n 整除,这时k=nN 〕. 〔3〕确定起始个体编号l 〔在第一段用简单随机抽样确定起始个体编号l 〕.〔4〕按照事先确定规那么.......抽取样本〔通常是将l 加上间隔k ,得第二个编号l+k ,再将〔l+k 〕加上k ,得第三个编号l+2k ,这样继续下去,直至获取整个样本〕.“事先确定规那么〞说明不一定按“通常〞方法〔即将l 加上间隔k ,得第二个编号l+k ,再将〔l+k 〕加上k ,得第三个编号l+2k ,这样继续下去,直至获取整个样本〕来抽取样本.2.学生解答,归纳步骤后由学生修改整理,教师巡视点拨,对整理较好同学进展及时表扬或鼓励,激发学生自信.思考:在用系统抽样方法抽样过程中,会用怎样“规那么〞来取除起始号以外其他编号呢?看例4.例4 一个总体中有100个个体,随机编号为0、1、2、 (99)依编号顺序平均分成10个小组,组号依次为1、2、3、…、10,现用系统抽样方法抽取一个容量为10样本,规定如果在第1组随机抽取号码为m,那么在第k(k≥2)组中抽取号码个位数字与m+k个位数字一样.假设m=6,那么第7组中抽取号码为__________________.分析:此题与课本中总结“通常〞方法〔即每隔10抽出一个号码〕有所不同,挖掘点在于条件“第一个号码m之后,在第k组中抽取号码个位数字与m+k个位数字一样〞.解:因为,第1组号码0~9;第2组号码10~19;第3组号码20~29;依次下去第7组中抽取号码十位数字是6.此题要求“在抽取了第一个号码m之后,在第k组中抽取号码个位数字与m+k 个位数字一样〞限制了各组抽出号码个位数.利用m及k值,求出m+k个位数字,即此题中由m=6,k=7得m+k=13,显然,m+k=13个位数字是3,故从第7组中抽取号码是63.所有被抽出号码依次为:6,18,29,30,41,52,63,74,85,96.它们“不等距〞.点评:此题是福建2004年高考卷第15〔文〕题,如果按照系统抽样经历做法“等间距〞做此题话,那么不达.一位教育专家曾指出:学习如果过分地依赖学习者经历或感情世界,即通过纯粹经历积累,而不是通过认知活动对经历进展加工,那么学习将会出现危机,因此必须重视人思维教育.所以,我们在教学时要留足够时间给学生探究,充分暴露学生思维,让学生自己打破思维中过多“经历〞束缚,展示学生创造性学习思维活动过程.知能训练课本本节练习.解答:1.系统抽样中总体与样本比必须是整数,而1 252被50整除余2,因此必须随机剔除2人.应选A.2.具体步骤为:第一步,将1 003名学生,用随机方式编号〔如按出生年月日编号〕:0000,0001,0002,…,1 002.第二步,由题知:应抽取20名学生作为样本,因为1 003不能被20整除,所以应从总体中随机剔除3名学生,将余下1 000名学生按编号顺序补齐为0000,0001,0002,…,0999,并分成20个段,每段50名学生.第三步,在第一段0000,0001,0002,…,0049这50个编号中,随机定一个起始号l〔如0006〕.第四步,编号为0006,0056,0106,…,095620名学生就是所要抽取样本.3.可选择在某个年级进展,如选择高一年级.先将所有学生随机地进展编号;然后将他们分成m段,每段n人〔如总人数不能被均分,可随机地剔除几个人再分〕;再从第一段随机抽取一个号码〔如l〕;那么编号为l,l+n,l+2n,…,l+(m-1)n学生就是需要.最后测量这些学生两臂平展长度及身高,再分别计算两组数据平均数.课堂小结〔先让一位同学总结,其他同学补充,教师完善,并用多媒体展示出来〕(1)系统抽样适用于总体中个数较多情况,因为这时采用简单随机抽样显得不方便.(2)系统抽样与简单随机抽样之间存在着密切联系,即在将总体中个体均分后每一段进展抽样时,采用是简单随机抽样.(3)与简单随机抽样一样,系统抽样也属于等概率抽样.作业为了了解某地参加英语口语水平测试5 027名学生成绩,从中抽取了200名学生成绩进展统计分析,请写出运用系统抽样抽取样本步骤.解:具体步骤为:第一步,将参加计算机水平测试5 027名学生用随机方式编号〔如按准考证编号〕0000,0001, (5026)第二步,由题知:应抽取200人作为样本,因为5 027不能被200整除,所以应从总体中剔除27个,将余下5 000人按编号顺序补齐0000,0001,…,4999,分成200个段,每段25人.第三步,在第一段0000,0001,…,0024这25个编号中,随机定一个起始号l〔如0022〕.第四步,编号为0022,0047,…,4997工人就为所要抽取样本.设计感想由于这局部内容比拟简单,所以整节课以学生为主,尤其是根底在中下游学生,要激发他们学习积极性,从而活泼课堂气氛,使每个学生都全身心投入,动脑、举例.。

第二章 2.1 2.1.2 系统抽样

第二章  2.1  2.1.2 系统抽样

解析:利用系统抽样的概念,若 n 部分中在第一部分抽取的号码为 m,分段间隔为 d, 则在第 k 部分中抽取的第 k 个号码为 m+(k-1)d,所以抽取的第 40 个号码为 15+ 39×20=795.
答案:0795
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3.一个总体中有 100 个个体,随机编号 0,1,2,…,99.依编号顺序平均分成 10 个组, 组号依次为 1,2,3,…,10,现用系统抽样方法抽取一个容量为 10 的样本,规定如果 在第一组随机抽取的号码为 t,则在第 k 组中抽取的号码个位数字与 t+k 的个位数 字相同,若 t=7,则在第 8 组中抽取的号码应该是________.
解析:由于总体及样本中的个体数较多,且无明显差异,因此采用系统抽样的方法,步 骤如下:第一步,先从 802 辆轿车中剔除 2 辆轿车(剔除方法可用随机数法);第二步,将 800 余下的 800 辆轿车编号为 1,2,…,800,并均匀分成 80 段,每段含 k= =10 个个体; 80 第三步,从第 1 段即 1,2,…,10 这 10 个编号中,用简单随机抽样的方法抽取一个号(如 5)作为起始号; 第四步,从 5 开始,再将编号为 15,25,…,795 的个体抽出,得到一个容量为 80 的样本.
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课时作业
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[规范与警示] ①编号时应均为三位数,切不可 1 位,2 位,3 位数都有. ②用随机数表法剔除 4 人,每人被剔除的可能性相等. ③被抽出个体的编号应从第二个号码开始每一个号码都比前一个号码大 10. 根据样本容量计算分段间隔时,总体中的个体数如果正好能被样本容量整除,则可 以用它们的比值作为进行系统抽样的间隔.如果不能被整除,则可以用简单随机抽 样的方法从总体中剔除部分个体, 剔除的个数为总体中的个体数除以样本容量所得 的余数.然后再编号、分段,确定第一段的起始(号码),进而确定整个样本.

2020-2021人教版数学3教师用书:第2章 2.1 2.1.2系统抽样含解析

2020-2021人教版数学3教师用书:第2章 2.1 2.1.2系统抽样含解析

2020-2021学年人教A版数学必修3教师用书:第2章2.1 2.1.2系统抽样含解析2。

1.2系统抽样学习目标核心素养1.理解系统抽样的概念.(重点) 2.掌握系统抽样的方法与步骤,能用系统抽样从总体中抽取样本.(难点、易错点)1.通过系统抽样的学习,体现数学运算素养.2.借助系统抽样步骤的理解,养成数学建模素养.1.系统抽样的概念先将总体中的个体逐一编号,然后按号码顺序以一定的间隔k 进行抽取,先从第一个间隔中随机地抽取一个号码,然后按此间隔逐个抽取即得到所需样本.2.系统抽样的步骤一般地,假设要从容量为N的总体中抽取容量为n的样本,我们可以按下列步骤进行系统抽样:思考:当总体中的个数较多时,为什么不宜用简单随机抽样.[提示]因为个体较多,采用简单随机抽样如制作号签等工作会耗费大量的人力、物力和时间,而且不容易做到“搅拌均匀",从而使样本的代表性不强.1.系统抽样适用的总体应是()A.容量较小的总体B.容量较大的总体C.个体数较多但均衡的总体D.任何总体C[根据系统抽样的概念,只能是个体数较多且个体之间均衡的总体才能使用系统抽样.]2.在10 000个有机会中奖的号码(编号为0 000~9 999)中,有关部门按照随机抽样的方式确定后两位数字是68的号码为中奖号码.这是运用哪种抽样方法来确定中奖号码的()A.抽签法B.系统抽样法C.随机数表法D.其他抽样方法B[由题意,中奖号码分别为0 068,0 168,0 268,…,9 968.显然这是将10 000个中奖号码平均分成100组,从第一组抽0 068号,其余号码是在此基础上加100的整数倍得到的,是系统抽样.]3.有20个同学,编号为1~20,现在从中抽取4人的作文卷进行调查,用系统抽样方法确定所抽的编号为()A.5,10,15,20 B.2,6,10,14C .2,4,6,8D .5,8,11,14A [将20分成4组.每组5个号,间隔等距离为5.]4.为了解1 200名学生对学校某项教改试验的意见,打算从中抽取一个容量为30的样本,考虑采用系统抽样,则分段的间隔k =________.40 [分段间隔k =N n =错误!=40。

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(1)以调查所要研究的主要问题或与其相 关的问题作为分类标准。(家庭收入和受 教育水平)
(2)以能突出总体的内在结构作为分层标 准。(干部、工人、技术员)
(3)以已有的明显层次作为分层标准。( 学生年级,年龄按老中青,城市按大中小 等)
分层随机抽样的优点:
(1)同一层中每个单位间的差异较小,容 易实现子样本与子总体的同构
第三节 概率N的总体中不放回地 逐个抽取数量为n的样本,如果每一次抽取时 总体中的各个个体有相同的可能性被抽到, 这种抽样方法叫做简单随机抽样,这样抽取 到的样本,叫做简单随机样本
简单随机抽样的特点
(1)它要求被抽取的样本的个数有限,这 样便于通过随机抽取的样本对总体进行分 析。
第一步:将100个个体编号,号码是001, 002,…,100;
第二步:由于100÷20=5,则将编号按顺序 每5个一段,分成20段;
第三步:在第一段001,002, …, 005这五 个编号中用简单随机抽样法抽出一个(如 004)作为起始号码;
第四步:将编号为004,009,014,019,024 ,029,034,039,044… 094的个体抽出,组成 样本。
(一)整数抽样间距 (二)非整数抽样间距 (三)总体单位的排列
三、分层抽样
(一)样本规模在各层的分配 (二)层的划分 (三)分层抽取样本的方法
四、整群抽样 (一)群的性质 (二)规模不等的群
五、不等概率抽样 (一)代码法 (二)拉希里(Lahiri)法
4.从整数中抽出所有的偶数。
(3)它是一种不放回抽样。由于抽样实践 中多采用不放回抽样,使其具有较广泛的 实用性,而且由于所抽取的样本中没有被 重复抽取的个体,便于进行有关的分析和 计算。
(4)它每一次抽取时总体中的各个个体有 相同的可能性被抽到,从而保证了这种抽 样方法的公平性。
(一)抽签法
复习思考题:
1.为什么要进行抽样? 2.为什么说“街头拦人”不是随机抽样? 3.判断抽样比较适合用于哪些场合? 4.目标总体与抽样总体之间有哪些差异?
复习思考题:
5.简单随机抽样中,有哪几种方法可以产生 随机数?彼此之间有何差异?
6.为什么说等距抽样是一种准随机抽样方法? 7.为什么系统抽样的代表性与总体单位的排
例:从某厂生产的802辆轿车中随机抽取80 辆测试某项功能,请合理选择抽样方法, 并写出过程。
练习2 从2004名同学中,抽取一个容量为 20的样本,试叙述系统抽样的步骤.
二、分层抽样 问题:某校高一、高二、高三年级分别有学
生1000、800和700名,为了了解全校学生的 视力情况,欲从中抽取容量为100的样本, 问怎样抽取较为合理?
S1 将总体中的所有个体编号,(每个号码 位数一致)
S2 在随机数表中任选一个数作为开始
S3 从选定的数开始按一定的顺序读下去, 得到的号码若不在编号中,则跳过。若在 编号中则取出。得到的号码若在前面已经 取出,也跳过。重复这个过程,直到取满 为止。
根据选定的号码抽取样本
用随机数表法抽取样本的优点和缺点
(2)它是从总体中逐个地进行抽取。这样 便于在实践中进行操作。
问题:下面的抽样方法是简单随机抽样吗? 为什么?
1.某班45名同学,指定个子最高的5名同学 参加学校组织的运动会。
2.从20个零件中一次性抽出3个进行质量检 验。
3.一儿童从玩具箱中的20件玩具中随意拿出 一件来玩,玩后放回再拿下一件,连续玩 了5件。
第二章 抽样设计
第一节 第二节 第三节 第四节
抽样概述 总体与抽样框 概率抽样 抽样误差与样本规模
第一节 抽样概述
抽样是研究者选择对象的方法,与社会调 查研究的其他议题相比,有关抽样的讨论 更加严谨和精确。
一、抽样的概念
在社会调查研究中,研究者经常从一个规 模很大的研究对象集合中,选出一部分作 为研究对象,这个选取过程就是抽样 (sampling)。
(一)编制抽样框 (完整性和不重复性) (二)选择抽样方法 (三)估计抽样误差 (四)确定样本规模
第二节 总体与抽样框
一、定义总体
编制抽样框工作的第一步是定义总体,只 有对总体构成及边界有一个清晰的认识, 才能最大限度地使抽样框与总体保持一致。
二、编制抽样框
对于抽样而言,真正有操作意义的是确定 抽样框,没有抽样框实际抽样就无法进行。 1.界定总体 2.抽样分层次进行
六、多阶段抽样
(一)分层多阶段等概率抽样 (二)多阶段PPS抽样 (三)规模测量值
第四节 抽样误差与样本规模
一、简单随机抽样的抽样误差
(一)放回简单随机抽样 (二)不放回简单随机抽样 (三)标准误差的意义
二、简单随机抽样的样本规模 (一)影响样本规模的因素 (二)样本规模的估算
(2)号签较多时,把它们“搅拌均匀”就 比较困难,结果就很难保证每个个体入选 样本的可能性相等
抽签法适用于总体和样本个数比较少。
例:某班有40个学生,为了了解学生各方面 的情况,需要从中抽取一个容量为10的样本, 用抽签法确定要抽取的学生。
解:注意抽签法的要求和步骤
S1 将这40名学生按学号编号,分别为1, 2…40;
②按号码顺序以一定的间隔进行抽取,由 于这个间隔定为10,即将编号按顺序每10个 为一段,分成10段;
③在第一段号码1~10中用简单随机抽样法 抽出一个 作为起始号码,如6;
④然后从“6”开始,每隔10个号码抽取一 个,得到6,16,26,36,…,996,这样我 们就得到一个容量为100的样本。
优点:简单易行。解决了抽签法的难题
缺点:当总体中的个数很多,从而需要的 样本容量很大时,用随机数表法抽取样本 仍不方便,容易重复或读错行列。
适用性:随机数表法适用于总体多但个体 样本比较少。
结合所学的知识,你认为用什么样的抽样 方法更为方便?
1.从1万个灯泡中抽取100个进行质量检验。
(2)由于分层,各种情况都包含在样本中 ,具有代表性
(3)与简单随机抽样和等距随机抽样相比 ,分层抽样的抽样误差要小。
适用范围:层间差异大,层内差异小的总 体
练习一: 1. 在下列问题中,各采用什么抽样方法抽取
样本较为合适?
(1)实验中学有180名教工,其中有专职教 师144名,管理人员12名,后勤服务人员24 人,今从中抽取一个容量15的样本。
S2 将这40个号码分别写在相同的40张纸片 上;
将这40个纸片放在一个盒子里搅拌均匀,抽 出一张纸片,记下上面的号码,然后再搅 拌军训,继续抽取第2张纸片,记下号码; 重复这个过程,直到抽取到10个号码为止;
于是和这10个号码对应的10个学生,就构成 了一个简单随机样本。
(二)随机数法
1.总体:全体研究对象
2.样本:被抽取元素的总和
3.抽样的优点:经济、有效(准确度高) 注:使用概率抽样时,应注意以下两点: 1.抽样误差无法避免 2.概率抽样并不具有普遍的适用性
二、非概率抽样
(一)方便抽样 (二)配额抽样 (三)判断抽样 (四)雪球抽样
三、概率抽样设计要点
2.要从汽车厂生产的30辆汽车中随机抽取3 辆进行测试,请选择合适的抽样方法,写 出抽样过程。
二、系统抽样 (一)复习 1.简单随机抽样
设一个总体的个体数为N。如果通过逐个抽取的 方法从中抽取一个样本,且每次抽取时各个个体 被抽到的概率相等,就称这样的抽样为简单随机 抽样。 [注]简单随机抽样有以下特点: (1)它要求被抽取样本的总体的个体数是有限 的; (2)它是从总体中逐个地进行抽取; (3)它是一种不放回的抽样; (4)它是一种等概率抽样。(为什么?)
简单随机抽样的方法 : (1)抽签法步骤: ①编号: ②制签 ③搅匀: ④抽签 ⑤取出
样本 (2)随机数表法步骤: ①编号 ②定起点 ③取号 ④取样
探究:某学校为了了解高一年级学生的视 力状况,打算从高一年级1000名学生中抽 取100名进行调查,应该怎样抽样?
①将这1000名学生从1开始编号;
列顺序有关? 8.为什么分层抽样中,各层的样本规模要进
行非比例分配?
复习思考题:
9.分层抽样中,层的数目要受到哪些因素的限制? 10.群的划分原则与分层原则有什么不同之处? 11.PPS抽样是如何保证大小不等的群中的元素以相
等概率入样的? 12.总体规模与样本规模之间是一种什么关系?
系统抽样的步骤: (1)先将总体的N个个体编号
(2)确定分段间隔k,对编号进行分段。 当N/n是整数时,取k= N/n; (当N/n不 是整数时呢?)
(3)在第一段用简单随机抽样确定第一个 个体编号L(L≤k);
(4)以L为起始号码,每间隔k个号码抽取 ,直到获取整个样本。
练习1:从含有100个个体的总体中抽取20 个样本, 请用系统抽样法给出抽样过程。
抽签法就是把总体中的N个个体编号,把号 码写在号签上,将号签放在一个容器中, 搅拌均匀后,每次从中抽取一个号签,连 续抽取n次,记下号签上的号码,就得到一 个容量为n的样本。
抽签法的优点和缺点:
优点:抽签法能够保证每个个体入选样本 的机会均等。(得到的样本是简单随机样 本)
缺点:(1)当总体中的个数较多时,制作 号签的成本将会增加,使得抽签法成本高 (费时费力)

分层抽样
其中所分成的各部分称为“层”。
分层的步骤
(1)对总体进行分层。分层的原则是把性质 相近的单位分为一层
(2)确定各层抽取样本的数量。分为分层同 比抽样和分层异比抽样
(3)按照随机原则从各层次中抽取样本。自 层内抽取样本时,通常采用的方法为简单 随机抽样或等距随机抽样的方法。
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