算法系统抽样
初中数学 什么是系统抽样 如何进行系统抽样
初中数学什么是系统抽样如何进行系统抽样初中数学什么是系统抽样如何进行系统抽样在统计学中,系统抽样是一种常用的抽样方法,它是按照一定的规律从总体中选择样本的过程。
系统抽样的特点是按照固定的间隔从总体中选取样本,从而保证样本的均匀性和代表性。
本文将介绍系统抽样的概念,并阐述如何进行系统抽样。
系统抽样是一种基于间隔的抽样方法,它是按照一定的规律从总体中选择样本的方法。
系统抽样的特点是固定的间隔选取个体作为样本,这样可以尽量保持样本的均匀性和代表性。
进行系统抽样的步骤如下:1. 确定总体:首先需要明确研究的总体是什么,总体可以是人口、产品、动物群体等不同类型的个体或事物。
2. 确定样本量:确定需要抽取的样本数量,样本量应根据研究目的和总体的特点来确定。
样本量的大小对于研究结果的准确性和可靠性有重要影响。
3. 编制抽样框架:抽样框架是指包含总体中所有个体的清单或者群体的划分,它是进行系统抽样的基础。
根据总体的特点,可以将抽样框架编制为清单或者群体划分。
4. 确定抽样间隔:抽样间隔是指从总体中选取样本的间隔。
例如,可以根据总体的大小和样本量来确定抽样间隔。
抽样间隔应该使得样本能够均匀地覆盖总体,从而保证样本的代表性。
5. 随机起点:通过随机数表、随机数发生器或者抽签等方式生成一个随机数,作为抽样的起点。
起点的选择应该具有随机性和均匀性,以确保样本的代表性。
6. 抽取样本:从确定的起点开始,按照抽样间隔的规则,选择个体或者群体作为样本。
例如,可以按照固定的间隔选择每隔k个个体或者群体作为样本。
7. 记录样本数据:将被选中的个体或者群体记录下来,并收集相关的数据信息。
样本数据应准确、完整地反映个体或者群体的特征。
需要注意的是,系统抽样需要保证抽样间隔的均匀性和代表性,以确保样本的代表性和可靠性。
在实际操作过程中,可以结合使用随机数表、随机数发生器或者抽签等方式来生成随机起点,并按照固定的间隔选择样本。
总之,系统抽样是一种常用的抽样方法,它通过固定的间隔从总体中选择样本。
简单随机抽样和系统抽样
简单随机抽样和系统抽样引言在统计学和调查研究领域中,抽样是一种常用的方法,用于从总体中选择一个样本集合进行分析和推断。
在抽样过程中,有许多不同的抽样方法可供选择,其中最常见的包括简单随机抽样和系统抽样。
本文将介绍这两种抽样方法的基本原理、应用场景和计算流程。
简单随机抽样简单随机抽样是一种基本的抽样方法,它要求每个个体被选中的概率相等且相互独立。
具体步骤如下:1.定义总体:首先需要明确总体的定义,即要进行抽样的对象或样本来源。
2.确定样本容量:根据研究目的和可行性要求,确定需要抽取的样本容量。
3.编号:为了对总体个体进行抽样,需对其进行编号,通常采用标志符号或编号系统。
4.抽样:使用随机数表或计算机生成随机数,按照随机数的顺序选择相应的个体,直到达到所需的样本容量。
5.收集数据:通过对抽取得到的样本个体进行观察、测量或调查,收集相关数据。
简单随机抽样的优点是操作简单、易于理解和实施,且能够充分反映总体的抽样特征。
然而,当总体规模较大时,操作复杂度较高,且可能涉及样本重复的情况。
系统抽样系统抽样是一种基于均匀间隔的抽样方法,它的基本思想是按照固定的间隔从总体中选择样本。
具体步骤如下:1.定义总体:与简单随机抽样相同,首先需要明确总体的定义。
2.确定样本容量:同样需要确定所需的样本容量。
3.编号:对总体个体进行编号,通常采用标志符号或编号系统。
4.计算抽样间隔:根据总体容量和样本容量,计算出抽样间隔(抽样单位)。
5.随机起点:使用随机数表或计算机生成随机数,选择一个起始位置以确保样本选择的随机性。
6.抽样:从起始位置开始,每隔抽样间隔选择一个个体作为样本。
7.收集数据:同样需要通过对抽取得到的样本个体进行观察、测量或调查,收集相关数据。
系统抽样相较于简单随机抽样的优势在于操作相对简单且较为高效,可以避免样本的重复选择。
然而,如果总体中存在某种特殊的顺序或周期性,系统抽样可能导致样本存在明显的偏差。
应用场景在实际应用中,简单随机抽样和系统抽样都有各自的适用场景。
(江苏专用)2020版高考数学复习第十章算法、统计与概率10.2抽样方法教案
§10.2 抽样方法考情考向分析 在抽样方法的考查中,系统抽样,分层抽样是考查的重点,题型主要以填空题为主,属于中低档题.1.简单随机抽样(1)定义:一般地,从个体数为N 的总体中逐个不放回地取出n 个个体作为样本(n <N ),如果每个个体都有相同的机会被取到,那么这样的抽样方法称为简单随机抽样. (2)最常用的简单随机抽样方法有两种——抽签法和随机数表法. 2.系统抽样的步骤假设要从容量为N 的总体中抽取容量为n 的样本. (1)采用随机的方式将总体中的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,使剩下的总体中个体的个数N ′能被n 整除,这时取k =N ′n,并将剩下的总体重新编号; (3)在第一段中用简单随机抽样确定起始的个体编号l ;(4)按照一定的规则抽取样本,通常将编号为l ,l +k ,l +2k ,…,l +(n -1)k 的个体抽出. 3.分层抽样(1)定义:一般地,当总体由差异明显的几个部分组成时,为了使样本更客观地反映总体情况,我们常常将总体中的个体按不同的特点分成层次比较分明的几个部分,然后按各个部分在总体中所占的比实施抽样,这种抽样方法叫分层抽样,所分成的各个部分称为“层”. (2)分层抽样的应用范围:当总体由差异明显的几个部分组成时,往往选用分层抽样的方法.概念方法微思考三种抽样方法有什么共同点和联系?提示 (1)抽样过程中每个个体被抽取的机会均等.(2)系统抽样中在起始部分抽样时采用简单随机抽样;分层抽样中各层抽样时采用简单随机抽样或系统抽样.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)简单随机抽样是一种不放回抽样.( √)(2)抽签法中,先抽的人抽中的可能性大.( ×)(3)系统抽样在第1段抽样时采用简单随机抽样.( √)(4)要从1002个学生中用系统抽样的方法选取一个容量为20的样本,需要剔除2个学生,这样对被剔除者不公平.( ×)(5)分层抽样中,每个个体被抽到的可能性与层数及分层有关.( ×)题组二教材改编2.[P52习题T1]某学校有男、女学生各500名.为了解男、女学生在学习兴趣与业余爱好方面是否存在显著差异,拟从全体学生中抽取100名学生进行调查,则宜采用的抽样方法是________.答案分层抽样法解析从全体学生中抽取100名宜用分层抽样法,按男、女学生所占的比例抽取.3.[P52习题T4]某学校高一、高二、高三年级的学生人数之比为3∶3∶4,现用分层抽样的方法从该校高中三个年级的学生中抽取容量为50的样本,则应从高二年级抽取_____名学生.答案15解析从高二年级中抽取的学生数与抽取学生总数的比为310,所以应从高二年级抽取学生人数为50×310=15.4.[P52习题T2]某班共有52人,现根据学生的学号,用系统抽样的方法,抽取一个容量为4的样本,已知3号,29号,42号学生在样本中,那么样本中还有一个学生的学号是________.答案16解析从被抽中的3名学生的学号中可以看出学号间距为13,所以样本中还有一个学生的学号是16.题组三易错自纠5.在一个容量为N的总体中抽取容量为n的样本,当选取简单随机抽样、系统抽样和分层抽样三种不同方法抽取样本时,总体中每个个体被抽中的概率分别为p1,p2,p3,则________.答案p1=p2=p3解析由随机抽样的知识知,三种抽样中,每个个体被抽到的概率都相等.6.甲、乙两套设备生产的同类型产品共4800件,采用分层抽样的方法从中抽取一个容量为80的样本进行质量检测.若样本中有50件产品由甲设备生产,则乙设备生产的产品总数为________件. 答案 1800解析 分层抽样中各层的抽样比相同.样本中甲设备生产的产品有50件,则乙设备生产的产品有30件.在4800件产品中,甲、乙设备生产的产品总数比为5∶3,所以乙设备生产的产品的总数为1800件.题型一 简单随机抽样1.某班级有男生20人,女生30人,从中抽取10人作为样本,其中一次抽样结果是:抽到了4名男生,6名女生,则下列命题正确的是________.(填序号) ①这次抽样中可能采用的是简单随机抽样; ②这次抽样一定没有采用系统抽样;③这次抽样中每个女生被抽到的概率大于每个男生被抽到的概率; ④这次抽样中每个女生被抽到的概率小于每个男生被抽到的概率. 答案 ①解析 利用排除法求解.这次抽样可能采用的是简单随机抽样,①正确;这次抽样可能采用系统抽样,男生编号为1~20,女生编号为21~50,间隔为5,依次抽取1号,6号,…,46号便可,②错误;这次抽样中每个女生被抽到的概率等于每个男生被抽到的概率,③和④均错误.2.总体由编号为01,02,…,19,20的20个个体组成.利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法是从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为________.答案 01解析 由题意知前5个个体的编号为08,02,14,07,01.3.利用简单随机抽样,从n 个个体中抽取一个容量为10的样本.若第二次抽取时,余下的每个个体被抽到的概率为13,则在整个抽样过程中,每个个体被抽到的概率为________.答案514解析 由题意知9n -1=13,得n =28,所以整个抽样过程中每个个体被抽到的概率为1028=514. 思维升华应用简单随机抽样应注意的问题(1)一个抽样试验能否用抽签法,关键看两点:一是抽签是否方便;二是号签是否易搅匀.一般地,当总体容量和样本容量都较小时可用抽签法.(2)在使用随机数法时,如遇到三位数或四位数,可从选择的随机数表中的某行某列的数字计起,每三个或四个作为一个单位,自左向右选取,有超过总体号码或出现重复号码的数字舍去.题型二 系统抽样例1(1)在一次马拉松比赛中,35名运动员的成绩(单位:分钟)的茎叶图如图所示:若将运动员按成绩由好到差编为1~35号,再用系统抽样方法从中抽取7人,则其中成绩在区间[139,151]上的运动员人数是________. 答案 4解析 由题意知,将1~35号分成7组,每组5名运动员,成绩落在区间[139,151]内的运动员共有4组,故由系统抽样法知,共抽取4名.(2)某单位有840名职工,现采用系统抽样的方法抽取42人做问卷调查,将840人按1,2,…,840随机编号,则抽取的42人中,编号落入区间[481,720]的人数为________. 答案 12解析 由84042=20,即每20人抽取1人,所以抽取编号落入区间[481,720]的人数为720-48020=24020=12. 引申探究1.若本例(2)中条件不变,若号码“5”被抽到,那么号码“55”________被抽到.(填“能”或“不能”) 答案 不能解析 若55被抽到,则55=5+20n ,n =2.5,n 不是整数.故不能被抽到.2.若本例(2)中条件不变,若在编号为[481,720]中抽取8人,则样本容量为________. 答案 28解析 因为在编号[481,720]中共有720-480=240(人),又在[481,720]中抽取8人, 所以抽样比应为240∶8=30∶1,又因为单位职工共有840人,所以应抽取的样本容量为84030=28.思维升华(1)系统抽样适用的条件是总体容量较大,样本容量也较大.(2)使用系统抽样时,若总体容量不能被样本容量整除,可以先从总体中随机地剔除几个个体,从而确定分段间隔.(3)起始编号的确定应用简单随机抽样的方法,一旦起始编号确定,其他编号便随之确定. 跟踪训练1将参加夏令营的600名学生按001,002,…,600进行编号.采用系统抽样的方法抽取一个容量为50的样本,且随机抽得的号码为003.这600名学生分别住在三个营区,从001到300在第Ⅰ营区,从301到495在第Ⅱ营区,从496到600在第Ⅲ营区,则三个营区被抽中的人数依次为________. 答案 25,17,8解析 由题意及系统抽样的定义可知,将这600名学生按编号依次分成50组,每一组各有12名学生,第k (k ∈N *)组抽中的号码是3+12(k -1).令3+12(k -1)≤300,得k ≤1034,因此第Ⅰ营区被抽中的人数是25;令300<3+12(k -1)≤495,得1034<k ≤42,因此第Ⅱ营区被抽中的人数是42-25=17;第Ⅲ营区被抽中的人数为50-25-17=8.题型三 分层抽样命题点1 求总体或样本容量例2(1)某工厂甲、乙、丙三个车间生产了同一种产品,数量分别为120件,80件,60件.为了解它们的产品质量是否存在显著差异,用分层抽样方法抽取了一个容量为n 的样本进行调查,其中从丙车间的产品中抽取了3件,则n =________. 答案 13解析 ∵360=n120+80+60,∴n =13.(2)(2018·江苏省南京金陵中学模拟)某校共有教师200人,男学生1200人,女学生1000人.现用分层抽样的方法从所有师生中抽取一个容量为n 的样本,已知从女学生中抽取的人数为50人,那么n 的值为________. 答案 120解析 因为共有教师200人,男学生1200人,女学生1000人, 所以女学生占的比例为10002400=512,女学生中抽取的人数为50人, 所以n ×512=50,所以n =120.命题点2 求某层入样的个体数例3(1)某校老年、中年和青年教师的人数见下表,采用分层抽样的方法调查教师的身体状况,在抽取的样本中,青年教师有320人,则该样本中的老年教师的人数为________.答案 180解析 由题意,得抽样比为3201600=15, ∴该样本中的老年教师的人数为900×15=180.(2)我国古代数学专著《九章算术》中有一衰分问题:今有北乡八千一百人,西乡七千四百八十八人,南乡六千九百一十二人,凡三乡,发役三百人,则北乡遣________人. 答案 108解析 由题意可知,这是一个分层抽样的问题,其中北乡可抽取的人数为300×81008100+7488+6912=300×810022500=108.思维升华分层抽样问题类型及解题思路(1)求某层应抽个体数量:按该层所占总体的比例计算.(2)已知某层个体数量,求总体容量或反之:根据分层抽样就是按比例抽样,列比例式进行计算.(3)确定是否应用分层抽样:分层抽样适用于总体中个体差异较大的情况.跟踪训练2 (1)某校为了了解学生学习的情况,采用分层抽样的方法从高一1 000人,高二1 200人,高三n 人中抽取81人进行问卷调查,已知高二被抽取的人数为30,那么n =________. 答案 1040解析 分层抽样是按比例抽样的,所以81×12001000+1200+n=30,解得n =1040.(2)(2018·如东模拟)下表是关于青年观众的性别与是否喜欢戏剧的调查数据,人数如下表所示:现要在所有参与调查的人中用分层抽样的方法抽取n 人做进一步的调研,若在“不喜欢戏剧的男性青年观众”的人中抽取了8人,则n 的值为________. 答案 30解析 参与调查的总人数为150,由8∶n =40∶150, 得n =30.1.(2018·盐城调研)某单位有老年人20人,中年人120人,青年人100人,现用分层抽样的方法从所有人中抽取一个容量为n 的样本,已知从青年人中抽取的人数为10,则n =________. 答案 24解析 由分层抽样可得10n=10020+120+100=1024,故n =24.2.打桥牌时,将洗好的扑克牌(52张)随机确定一张为起始牌后,开始按次序搬牌,对任何一家来说,都是从52张总体中抽取一个13张的样本,则这种抽样方法是________. 答案 系统抽样解析 符合系统抽样的特点.3.用简单随机抽样的方法从含有10个个体的总体中抽取一个容量为3的样本,其中某一个体a “第一次被抽到”的可能性与“第二次被抽到”的可能性分别是________. 答案110,110解析 在抽样过程中,个体a 每一次被抽中的概率是相等的,因为总体容量为10,故个体a “第一次被抽到”的可能性与“第二次被抽到”的可能性均为110.4.将参加英语口语测试的1000名学生编号为000,001,002,…,999,从中抽取一个容量为50的样本,按系统抽样的方法分为50组,如果第一组编号为000,001,002,…,019,且第一组随机抽取的编号为015,则抽取的第35个样本编号为________. 答案 695解析 由题意可知,第一组随机抽取的编号为015,分段间隔数k =N n =100050=20,由题意知抽出的这些号码是以15为首项,20为公差的等差数列,则抽取的第35个样本编号为15+(35-1)×20=695.5.某工厂的一、二、三车间在某月份共生产了3600双皮靴,在出厂前检查这批产品的质量,决定采用分层抽样的方法进行抽取,若从一、二、三车间抽取的产品数分别为a ,b ,c ,且a ,b ,c 成等差数列,则二车间生产的产品数为________.答案 1200解析 因为a ,b ,c 成等差数列,所以2b =a +c ,所以从二车间抽取的产品数占抽取产品总数的13,根据分层抽样的性质可知,二车间生产的产品数占产品总数的13,所以二车间生产的产品数为3600×13=1200.6.采用系统抽样方法从960人中抽取32人做问卷调查,为此将他们随机编号为1,2,…,960,分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9.抽到的32人中,编号落入区间[1,450]的人做问卷A ,编号落入区间[451,750]的人做问卷B ,其余的人做问卷C .则抽到的人中,做问卷B 的人数为________. 答案 10解析 由系统抽样的特点知,抽取号码的间隔为96032=30,抽取的号码依次为9,39,69,…,939.落入区间[451,750]的有459,489,…,729,这些数构成首项为459,公差为30的等差数列,设有n 项,显然有729=459+(n -1)×30,解得n =10.所以做问卷B 的有10人. 7.某电视台为了调查“爸爸去哪儿”节目的收视率,现用分层抽样的方法从4300人中抽取一个样本,这4300人中青年人1600人,且中年人人数是老年人人数的2倍,现根据年龄采用分层抽样的方法进行调查,在抽取的样本中青年人有320人,则抽取的样本中老年人的人数为________. 答案 180解析 设老年人有x 人,从中抽取y 人,则1 600+3x =4 300,得x =900,即老年人有900人,则9001600=y320,得y =180.8.某中学教务处采用系统抽样方法,从学校高三年级全体1000名学生中抽50名学生做学习状况问卷调查.现将1000名学生从1到1000进行编号,求得间隔数k =20,即分50组每组20人.在第一组中随机抽取一个号,如果抽到的是17号,则第8组中应抽取的号码是_____. 答案 157解析 根据系统抽样的特点可知,抽取出的编号成首项为17,公差为20的等差数列,所以第8组应抽取的号码是17+(8-1)×20=157.9.(2017·江苏)某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品,产量分别为200,400,300,100件,为检验产品的质量,现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取60件进行检验,则应从丙种型号的产品中抽取________件. 答案 18解析 ∵样本容量总体个数=60200+400+300+100=350,∴应从丙种型号的产品中抽取350×300=18(件).10.某高中在校学生有2000人.为了响应“阳光体育运动”的号召,学校开展了跑步和登山的比赛活动.每人都参与而且只能参与其中一项比赛,各年级参与比赛的人数情况如下表:其中a ∶b ∶c =2∶3∶5,全校参与登山的人数占总人数的25.为了了解学生对本次活动的满意程度,从中抽取一个200人的样本进行调查,则从高二年级参与跑步的学生中应抽取的人数为________. 答案 36解析 根据题意可知,样本中参与跑步的人数为200×35=120,所以从高二年级参与跑步的学生中应抽取的人数为120×32+3+5=36.11.200名职工年龄分布如图所示,从中随机抽取40名职工作样本,采用系统抽样方法,按1~200编号,分为40组,分别为1~5,6~10,…,196~200,若第5组抽取号码为22,则第8组抽取号码为________.若采用分层抽样,40岁以下年龄段应抽取________人.答案 37 20解析 将1~200编号分为40组,则每组的间隔为5,其中第5组抽取号码为22,则第8组抽取的号码应为22+3×5=37;由已知条件得,200名职工中40岁以下的职工人数为200×50%=100,设在40岁以下年龄段中应抽取x 人,则40200=x100,解得x =20.12.一个总体中有90个个体,随机编号0,1,2,…,89,依从小到大的编号顺序平均分成9个小组,组号依次为1,2,3,…,9.现用系统抽样方法抽取一个容量为9的样本,规定如果在第1组随机抽取的号码为m ,那么在第k 组中抽取的号码个位数字与m +k 的个位数字相同,若m =8,则在第8组中抽取的号码是________. 答案 76解析 由题意知,m =8,k =8,则m +k =16,也就是第8组抽取的号码个位数字为6,十位数字为8-1=7,故抽取的号码为76.13.某市教育主管部门为了全面了解2018届高三学生的学习情况,决定对该市参加2018年高三第一次全省统一考试(后称统考)的32所学校进行抽样调查.将参加统考的32所学校进行编号,依次为1到32,现用系统抽样法抽取8所学校进行调查,若抽到的最大编号为31,则最小编号是________. 答案 3解析 根据系统抽样的特点可知,总体分成8组,组距为328=4,若抽到的最大编号为31,则最小编号是3.14.某校共有学生2 000名,各年级男、女学生人数如下表.已知在全校学生中随机抽取1名,抽到二年级女生的概率是0.19.现用分层抽样的方法在全校抽取64名学生,则应在三年级抽取的学生人数为________.答案 16解析 由题意,知二年级女生有380人,那么三年级的学生人数应该是2000-373-377-380-370=500,即总体中各个年级的人数比为3∶3∶2,故在分层抽样中应在三年级抽取的学生人数为64×28=16.15.某公司员工对户外运动分别持“喜欢”、“不喜欢”和“一般”三种态度,其中持“一般”态度的比持“不喜欢”态度的多13人,按分层抽样方法从该公司全体员工中选出部分员工座谈户外运动,如果选出的人中有6人对户外运动持“喜欢”态度,有2人对户外运动持“不喜欢”态度,有3人对户外运动持“一般”态度,那么这个公司全体员工中对户外运动持“喜欢”态度的有________人.答案 78解析 设持“喜欢”、“不喜欢”、“一般”态度的人数分别为6x,2x,3x ,由题意可得3x -2x =13,x =13,∴持“喜欢”态度的有6x =78(人).16.某公路设计院有工程师6人,技术员12人,技工18人,要从这些人中抽取n 个人参加市里召开的科学技术大会.如果采用系统抽样和分层抽样的方法抽取,不用剔除个体,如果参会人数减少1人,则在采用系统抽样时,需要在总体中先剔除2个个体,求n . 解 总体容量为6+12+18=36.当样本容量为n 时,由题意知,系统抽样的间隔为36n ;分层抽样的比例是n 36,抽取的工程师人数为n 36×6=n 6,技术员人数为n 36×12=n 3,技工人数为n 36×18=n 2, 所以n 应是6的倍数,36的约数,即n =6,12,18.当样本容量为(n -1)时,总体容量剔除以后是34人,系统抽样的间隔为34n -1,因为34n -1必须是整数,所以n 只能取18,即样本容量n =18.。
19-20 第2章 2.1.2 系统抽样
2.1.2 系统抽样1.系统抽样的定义当总体元素个数很大时,样本容量就不宜太小,采用简单随机抽样,就显得费事.这时,可将总体分成均衡的若干部分,然后按照预先制定的规则,从每一部分抽取一个个体,得到所需要的样本,这种抽样的方法叫做系统抽样.在系统抽样中,由于抽样的间隔相等,因此系统抽样也被称作等距抽样.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:(1)先将总体的N个个体编号.有时可直接利用个体自身所带的号码,如学号、准考证号、门牌号等.(2)确定分段间隔k,对编号进行分段.当Nn(n是样本容量)是整数时,取k=Nn.(3)在第1段用简单随机抽样确定第一个个体编号l(l≤k);(4)按照一定的规则抽取样本.通常是将l加上间隔k得到第2个个体编号(l +k),再加k得到第3个个体编号(l+2k),依次进行下去,直到获取整个样本.思考:使用系统抽样抽出的个体编号有什么特点?[提示]编号都是等距的.1.有20个同学,编号为1~20,现在从中抽取4人的作文进行调查,用系统抽样方法确定所抽的编号为()A.5,10,15,20B.2,6,10,14C.2,4,6,8 D.5,8,11,14A[将20分成4个组,每组5个号,间隔等距离为5.]2.某报告厅有50排座位,每排有60个座位(编号1~60),一次报告会坐满了观众,会后留下座号为18的所有观众进行座谈.这是运用了() A.抽签法B.随机数表法C.系统抽样D.有放回抽样C[符合系统抽样的特点.]3.(2019·全国卷Ⅰ)某学校为了解1 000名新生的身体素质,将这些学生编号为1,2,…,1 000,从这些新生中用系统抽样方法等距抽取100名学生进行体质测验.若46号学生被抽到,则下面4名学生中被抽到的是() A.8号学生B.200号学生C.616号学生D.815号学生C[∵从1 000名学生中抽取一个容量为100的样本,∴系统抽样的分段间隔为1 000100=10,∵46号学生被抽到,则根据系统抽样的性质可知,第一组随机抽取一个号码为6,以后每个号码都比前一个号码增加10,所有号码数是以6为首项,以10为公差的等差数列,设其数列为{a n},则a n=6+10(n-1)=10n-4,故可知C项正确.]4.一个总体的60个个体的编号为0,1,2,…,59,现要从中抽取一个容量为10的样本,请根据编号按被6除余3的方法,取足样本,则抽取的样本号码是_______________________________________.3,9,15,21,27,33,39,45,51,57[由题目可知,采用的抽样方法是系统抽样,抽样间隔是6.]【例1】(1)某商场欲通过检查部分发票及销售记录来快速估计每月的销售金额,采用如下方法:从某本发票的存根中随机抽一张,如15号,然后按顺序将65号,115号,165号,…,发票上的销售金额组成一个调查样本.这种抽取样本的方法是()A.抽签法B.随机数法C.系统抽样法D.以上都不对(2)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=________.[思路探究]解决此类问题的关键是根据系统抽样的概念及特征,抓住系统抽样适用的条件作出判断.(1)C(2)40[(1)上述抽样方法是将发票平均分成若干组,每组50张,从第一组抽出了15号,以后各组抽15+50n(n∈N*)号,符合系统抽样的特点.(2)根据样本容量为30,将1 200名学生分为30段,每段人数即间隔k=1 200 30=40.]系统抽样的适用条件及判断方法,适用条件:系统抽样适用于个体数较多的总体.判断方法:判断一种抽样是否为系统抽样,首先看在抽样前是否知道总体是由什么构成的.抽样的方法能否保证将总体分成几个均衡的部分,并保证每个个体等可能入样.1.下列抽样试验中,最适宜用系统抽样法的是()A.某市的4个区共有2 000名学生,且4个区的学生人数之比为3∶2∶8∶2,从中抽取200人入样B.从某厂生产的2 000个电子元件中随机抽取5个入样C.从某厂生产的2 000个电子元件中随机抽取200个入样D.从某厂生产的20个电子元件中随机抽取5个入样C[只有C选项样本容量和总体容量都较大,且个体之间无明显差异.]【例2】抽取13人参加运动会,若种子选手必须参加,请用系统抽样法给出抽样过程.[思路探究]种子选手必须参加,实质上是从198名运动员中抽取11人参赛.[解]S1将不包括2名种子选手的198名运动员进行编号,编号为001,002, (198)S2将编号按顺序每18个一段分成11段;S3在第1段001,002,…,018这18个编号中用简单随机抽样法抽出1个号(如010)作为起始号;S4依次加18,将编号为010,028,046,…,190的个体抽出,再加上2名种子选手组成代表队参加运动会.在应用系统抽样时,要解决两个关键的问题:(1)分组的方法应依据抽取比例而定,即根据定义每组抽取一个样本.(2)起始编号的确定应用简单随机抽样的方法,起始编号确定,其他编号便随之确定了.2.某班共有52人,现根据学生的学号,用系统抽样的方法抽取一个容量为4的样本.已知3号、29号、42号同学在样本中,那么样本中还有一个同学的学号是()A.10 B.11C.12 D.16D[分段间隔k=524=13,可推出另一个同学的学号为16,故选D.][1.运用系统抽样抽取样本时,需要计算分段间隔k,得到k值的目的是什么?[提示]当总体容量能被样本容量整除时,分段间隔k=Nn,计算出k值是为了把所有个体分成n段,每段有k个个体,从而从k个个体中抽取一个入样.2.对总体分段后,先从第一段随机抽取一个个体,其他各段不再抽取,而是加上分段间隔的若干倍得到,这样做公平吗?[提示]公平.因为第一段中抽取是随机的,每一个个体入样有均等的机会,进而其余各段的每一个个体都有均等入样的机会.3.在系统抽样中,N不一定能被n整除,那么系统抽样还公平吗?[提示]在系统抽样中,(1)若N能被n整除,则将比值Nn作为分段间隔k.由于起始编号的抽取采用简单随机抽样的方法,因此每个个体被抽取的可能性是一样的.(2)若N不能被n整除,则用简单随机抽样的方法从总体中剔除几个个体,使得总体中剩余的个体数能被n整除,再确定样本.因此每个个体被抽取的可能性还是一样的.所以,系统抽样是公平的.【例3】为了了解参加某种知识竞赛的1 003名学生的成绩,抽取一个容量为50的样本,选用什么抽样方法比较恰当?简述抽样过程.[思路探究]编号→剔除→再编号→分段→在第一段上抽样→在其他段上抽样→成样[解](1)随机地将这1 003个个体编号为1,2,3,…,1 003;(2)利用简单随机抽样,先从总体中随机剔除3个个体,剩下的个体数1 000能被样本容量50整除,然后将1 000个个体重新编号为1,2,3,…,1 000;(3)将总体按编号顺序均分成50组,每组包括20个个体;(4)在编号为1,2,3,…,20的第一组个体中,利用简单随机抽样抽取一个号码,比如是18;(5)以18为起始号码,每间隔20抽取一个号码,这样得到一个容量为50的样本:18,38,58,…,978,998.1.(变条件)从某厂生产的802辆轿车中抽取80辆测试某项性能.请用系统抽样方法进行抽样,并写出抽样过程.[解]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表法);第二步,将余下的800辆轿车编号为1,2,…,800,并均匀分成80段,每=10个个体;段含k=80080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.2.(变结论)为了了解参加某种知识竞赛的1 003名学生的成绩,抽取一个容量为50的样本,若选择抽签法抽取,有什么弊端?[解]制签成本高,个体太多,不易“搅拌均匀”,抽取的样本代表性差.当总体容量不能被样本容量整除时,可以先从总体中随机剔除几个个体.但要注意的是剔除过程必须是随机的,也就是总体中的每个个体被剔除的机会均等.剔除几个个体后使总体中剩余的个体数能被样本容量整除.提醒:剔除个体后需对样本重新编号.1.本节课的重点是记住系统抽样的方法和步骤,难点是会用系统抽样从总体中抽取样本.2.本节课要理解并记住系统抽样的三个特征:①总体已知且数量较大;②抽样必须等距;③每个个体入样的机会均等.3.本节课要掌握设计系统抽样的四个步骤:编号→分段→确定初始编号→抽取样本.4.本节课的易错点有:(1)概念理解错误致错.(2)忽视每个个体被抽到的机会相等而致误.1.思考辨析(1)总体个数较多时可以用系统抽样.( )(2)系统抽样的过程中,每个个体被抽到的概率不相等.( )(3)用系统抽样从N 个个体中抽取一个容量为n 的样本,要平均分成n 段,每段各有N n 个号码.( )[答案] (1)√ (2)× (3)×2.下列抽样问题中最适合用系统抽样法抽样的是( )A .从全班48名学生中随机抽取8人参加一项活动B .一个城市有210家百货商店,其中大型商店20家,中型商店40家,小型商店150家.为了掌握各商店的营业情况,要从中抽取一个容量为21的样本C .从参加模拟考试的1 200名高中生中随机抽取100人分析试题作答情况D .从参加模拟考试的1 200名高中生中随机抽取10人了解某些情况C [A.总体容量较小,样本容量也较小,可采用抽签法.B .总体中的个体有明显的层次,不适宜用系统抽样法.C .总体容量较大,样本容量也较大,可用系统抽样法.D .总体容量较大,样本容量较小,可用随机数表法.]3.为了了解参加某次知识竞赛的1 252名学生的成绩,决定采用系统抽样的方法抽取一个容量为50的样本,那么从总体中应随机剔除的个体数目为( )A.2B.3C.4D.5A[因为1 252=50×25+2,所以应随机剔除2个个体,故选A.]4.中秋节,相关部门对某食品厂生产的303盒中秋月饼进行质量检验,需要从中抽取10盒,请用系统抽样的方法完成对此样本的抽取.[解](1)将303盒月饼用随机的方式编号;(2)从总体中用简单随机抽样的方式剔除3盒月饼,将剩下的月饼重新用000~299编号,并等距分成10段;(3)在第一段000,001,002,…,029这30个编号中用简单随机抽样确定起始号码l;(4)将编号为l,l+30,l+2×30,l+3×30,…,l+9×30的个体抽出,组成样本.。
系统抽样法
系统抽样法系统抽样法,在统计学中是一种常用的抽样方法。
它是指根据一定的规则,从总体中随机选择具有代表性的样本,以便对总体进行统计推断。
系统抽样法不仅能保证样本的随机性,还能提高调查的效率和准确性。
下面将介绍系统抽样法的基本原理、应用场景以及优缺点。
系统抽样法的原理是通过预先设定的规则来选择样本。
首先,需要确定样本容量,即要从总体中选取多少个样本点。
然后,确定一个起始点,这个起始点是通过随机抽取总体中的一个个体来确定的。
接下来,按照一定的间隔(这个间隔可以是固定的数字,也可以是总体的大小除以样本容量得到的比例),在总体中选取样本。
直到选取到规定的样本容量为止。
这样,样本就具有代表性,能够对总体进行推断。
系统抽样法常见的应用场景是社会调查、市场研究、医学实验等。
在社会调查中,比如对某个城市的居民进行调查,我们可以先确定样本容量,然后选取一个起始点,按照一定的间隔,从不同区域或人口群体中选取样本。
这样,我们可以通过这些样本来了解整个城市的人口特征、生活习惯等信息。
在市场研究中,通过对一部分消费者进行调查,可以推断出整个市场的需求、偏好等情况。
在医学实验中,可以通过对一部分病人进行治疗或观察,来推断出某种治疗方法的有效性或某种药物的副作用。
系统抽样法具有一定的优点和缺点。
其优点之一是样本选择随机性好,能够较好地代表总体。
其次,系统抽样法也较为简单,实施起来相对容易。
此外,它还能提高调查的效率,通过合理的样本容量和间隔选择,能够最大程度地获取有用的信息。
然而,系统抽样法也存在一些缺点。
首先,它对总体的要求较高,需要清楚地了解总体的特点和组成,才能选择合适的起始点和间隔。
其次,如果选择的起始点过于倾斜,可能会导致样本选择的偏差,影响结果的准确性。
此外,系统抽样法也对调查过程的随机性和外界干扰较为敏感,需要注意控制环境和调查过程中的误差。
总之,系统抽样法是一种常用的抽样方法,通过预先设定的规则,从总体中随机选择具有代表性的样本。
系统抽样实践总结
系统抽样实践总结引言抽样是统计学中一种常用的方法,通过从总体中抽取样本来推断总体的特征。
在实际应用中,我们往往无法获取到总体的全部数据,因此需要借助抽样方法来进行数据分析和决策。
本文将对系统抽样方法进行总结和实践,介绍其原理、应用场景以及实际操作步骤等内容。
一、系统抽样原理系统抽样是一种比较简单且常用的抽样方法,其基本原理是按照一定的系统规则从总体中抽取样本。
具体而言,系统抽样的步骤如下:1.确定总体大小:首先需要确定总体的大小,即N值。
2.计算抽样间隔:根据抽样比例,计算出抽样间隔(k值),即每隔多少个样本选择一个样本。
3.随机起点:随机选择一个起始样本,然后按照抽样间隔向后选择样本。
4.选择样本:从起点开始,每隔k个样本选择一个样本,直到达到抽样数量要求。
系统抽样的原理相对简单,能够保证样本的随机性,并且具有一定的代表性。
二、系统抽样应用场景系统抽样适用于以下场景:1.总体数据结构有规则性:当总体数据呈现一定的规律、周期性或者有序性时,系统抽样能够保证样本的代表性。
2.总体数据的分布未知:当总体数据的分布未知或者复杂时,系统抽样是一种简单有效的抽样方法。
在具体应用中,系统抽样经常用于市场调查、社会调查、科学实验等领域,能够提供客观、可靠的样本数据供分析和研究使用。
三、系统抽样实践步骤系统抽样的实践步骤如下:1.确定总体大小:根据研究目的和特点,确定总体的大小。
2.计算抽样间隔:根据抽样比例和总体大小,计算抽样间隔k值。
3.随机起点:使用随机数表或计算机程序,随机选择一个起始样本。
4.选择样本:从起点开始,按照抽样间隔k值依次选择样本,直到满足抽样数量要求。
对于较大的总体,可以使用编制抽样框架的方法,将总体按照某种规则进行分组,然后在每个分组中按照系统抽样的方法选择样本。
四、系统抽样的优缺点系统抽样作为一种常用的抽样方法,具有以下优点:1.简单易行:系统抽样的原理和操作较为简单,容易实施。
2.保证随机性:系统抽样能够保证样本的随机性,具有一定的代表性。
关于系统抽样法
2023年系统抽样法2023年系统抽样法是一种统计学中常用的抽样方法,可以用来从一个较大的总体中选择一部分样本进行研究或调查。
该方法通过按照一定规律从总体中抽取样本,以代表总体的特征和属性。
本文将对2023年系统抽样法进行详细介绍和解释。
系统抽样法是一种非随机抽样方法,它通过按照一定的间隔从总体中选择样本。
首先,需要确定总体中的个体数量,并以某种方式进行编号。
接下来,选择一个起始位置,然后按照固定的间隔从起始位置出发依次选择样本,直到达到所需的样本数量。
系统抽样法相对于其他抽样方法具有一定的优势。
首先,它相对于完全随机抽样方法更加方便和高效。
在确定了总体的个体数量和编号之后,只需要选择一个起始位置和间隔,就可以很快地得到所需的样本数量。
其次,系统抽样法对随机性的要求较低,样本的分布更具有代表性。
最后,系统抽样法还减少了样本选择过程中的主观偏差,结果更加客观可靠。
然而,系统抽样法也存在一些限制和注意事项。
首先,如果总体中存在某种规律性的分布,比如周期性或者趋势性,那么系统抽样法可能会导致样本的偏倚。
其次,抽样过程中需要的编号和起始位置选择都需要一定的规划和准备工作,否则可能会引入人为错误。
因此,在进行系统抽样之前,需要对总体的特征和分布进行清楚地了解和分析,避免选择不合适的抽样方法。
在2023年,系统抽样法在各个领域的应用将会更加广泛。
例如,在市场调研中,系统抽样法可以用来选取一定数量的消费者进行调查,从而了解产品的需求和市场分布情况。
在医学研究中,系统抽样法可以用于选择患者进行实验或观察,以便得出一定的结论和推论。
在社会调查中,系统抽样法可以用来选择一定数量的受访者,以代表总体的观点和态度。
然而,无论是2023年还是未来的任何一个年份,系统抽样法都只是统计学中的一种方法,它并不能完全替代其他抽样方法。
每种抽样方法都有其适用的领域和局限性,需要根据具体问题和研究目的选择合适的抽样方法。
因此,在进行任何抽样研究之前,我们需要认真考虑总体的特点和抽样方法的适用性,以确保得到准确和可靠的结果。
系统抽样的概念
系统抽样的概念
系统抽样法又叫做等距抽样法或机械抽样法,是依据一定的抽样距离,从总体中抽取样本。
要从容量为N的总体中抽取容量为n的样本,可将总体分成均衡的若干部分,然后按照预先规定的规则,从每一部分抽取一个个体,得到所需要的样本的抽样方法。
由于系统抽样法操作简便,实施起来不易出错,因而在生产现场人们乐于使用它。
如在某道工序上定时去抽一件产品进行检验,就可以看做是系统抽样法的一个例子.
步骤:
①编号:先将总体的N个个体编号,有时可直接利用自身个体所带的号码,如学号、门牌号等。
②分段:确定分段间隔k,对编号进行分段,当N/n(n是样本容量)是整数时,取k=N/n。
③确定第一个个体编号:在第一段用简单随机抽样确定第一个个体编号l(l≤k)。
④成样:按照一定的规则抽取样本,通常是将l加上间隔k得到第二个个体编号(l+k),再加上k得到第三个个体编号(l+2k),依次进行下去,直到获取整个样本。
系统抽样法
系统抽样法系统抽样法是一种常用的统计抽样方法,可以有效的代表总体,用于对总体进行推断和估计。
系统抽样法是在总体中按照一定规则选择一部分样本作为代表,从而得到可靠的总体估计。
系统抽样法的步骤如下:1. 确定总体:首先需要明确研究对象或感兴趣的总体,例如某产品的用户群体。
2. 确定样本量:根据所设定的误差容限和置信水平,计算得到所需的样本量。
3. 确定抽样间隔:抽样间隔是指从总体中选择样本的规则,比如每隔5个元素选择一个样本。
4. 确定起始点:从总体中任意选择一个起始点作为第一个样本。
5. 依次选择样本:按照设定的抽样间隔,从起始点开始,依次选择样本,直到达到所需的样本量为止。
6. 数据收集和分析:对所选择的样本进行数据收集和分析,可以获得关于总体的一些统计特征。
7. 总体估计:基于对样本数据的分析,对总体的特征进行估计,如总体均值、总体比例等。
系统抽样法的优点包括:1. 相对于随机抽样,系统抽样具有较高的效率,能够达到相同的估计效果,样本量较少时,所需的抽样量较少。
2. 系统抽样相对于方便抽样和判断抽样,具有较高的代表性,能够更好地反映总体的特征。
3. 系统抽样法适用范围广,可以应用于各种类型的总体,如人群、产品、地域等。
然而,系统抽样法也存在一些局限性:1. 当总体的分布不规律时,系统抽样可能导致样本选择出现一定的偏差,因此在使用系统抽样方法之前,需要确保总体具有较好的规律性。
总之,系统抽样法是一种常用的统计抽样方法,可以帮助研究者从总体中选择出具有代表性的样本,从而对总体进行推断和估计。
在实际应用中,研究者需要根据具体情况选择合适的抽样方法,并确保抽样过程的准确性和可靠性。
系统抽样
下面我们先探究:
系统抽样
系统抽样的定义
思考1:某中学高一年级有10个班,每
班50人,打算从年级500名学生中抽取
50名进行问卷调查,那么年级每个同学
被抽到的概率是多少?
P=1/10
随机抽样(二)
系统抽样
复习回顾
1.简单随机抽样的概念
一般地,设一个总体的个体数为N,如果通过 逐个不放回抽取的方法从中抽取n个个体作为样本, 且每个体被抽到的概率相等,就称这样的抽样方 法为简单随机抽样。
2.简单随机抽样有什么特点?
(1)总体的个体数不是很多,有限; (2)逐个进行抽取; (3)不放回抽样; (4)是等概率抽样。简单随机抽样的每个个体入样的可 能性(概率)均为n/N.
思考7:系统抽样适合在哪种情况下使用? 系统抽样公平吗?
[注意]:①系统抽样适合于总体的个体数 较多的情形.
②系统抽样也是等概率抽样,即每个 个体被抽到的概率是相等的,其概率仍 为P=n/N,从而保证了抽样的公平性.
例1 某中学有高一学生322名,为 了了解学生的身体状况,要抽取一个容 量为40的样本,用系统抽样法如何抽样?
系统抽样:
1.定义:
当总体的个体数较多时,采用简单随机 抽样太麻烦,这时将总体分成均衡的几个部 分,然后按照预先定出的规则,从每个部分 中抽取一个个体,得到所需的样本,这样的 抽样方法称为系统抽样(等距抽样)。
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 (n是样本容量)是整数时,取k= N/n;
先从总体中随机剔除5个个体,再均衡 分成进行 系统抽样?
系统抽样_精品文档
系统抽样一、引言在统计学中,抽样是一种常用的数据收集方法,通过从总体中选择部分样本进行观察和分析,从而推断总体的特征和属性。
系统抽样是抽样方法中的一种重要方式,它基于一个系统性的策略,按照一定的规则从总体中选择样本,以确保样本能够代表整体。
本文将深入探讨系统抽样的原理、应用、优缺点以及如何进行样本量确定等相关内容。
二、系统抽样的原理系统抽样的原理是基于总体的有序结构,通过选择一个起始点,然后按照固定的间隔选取样本。
这个间隔通常用总体容量除以样本容量来计算,以保证选取的样本能够均匀地分布在总体中。
例如,若总体容量为N,样本容量为n,则每隔N/n个元素选取一个样本。
三、系统抽样的应用系统抽样广泛应用于各个领域,特别适用于大规模的调查和研究。
以下是系统抽样的几个典型应用:1. 民意调查:在政治选举、市场调研等方面,使用系统抽样可以有效地代表总体,从而推断出人们对候选人或产品的态度和偏好。
2. 质量控制:在生产过程中,可以使用系统抽样来检验产品质量是否符合标准,通过取样检查可以发现潜在的问题并进行修正。
3. 教育评估:在教育领域中,使用系统抽样可以评估学生对知识和技能的掌握程度,从而改进教学方法和提供个性化的教育支持。
4. 医学研究:在医学研究中,系统抽样可以帮助研究人员选择适当的样本,以研究特定疾病或治疗方法的有效性。
四、系统抽样的优缺点1. 优点:(1)代表性:系统抽样可以确保样本从总体中均匀地抽取,从而更好地代表总体的特征。
(2)效率高:相对于简单随机抽样,系统抽样在样本容量相同时,能够提供更精确的结果。
(3)容易实施:系统抽样是一种简单易行的抽样方法,不需要复杂的随机数生成过程。
2. 缺点:(1)陷入周期性误差:如果总体的有序结构与取样规则之间存在某种周期性关系,系统抽样可能导致样本集中在某些特定的区域,从而影响结果的准确性。
(2)对总体结构要求较高:系统抽样通常要求总体具有明确的有序结构,否则可能无法正确执行。
系统抽样——精选推荐
系统抽样(Systematic sampling)一、概述1、什么系统抽样设计总体中的N 个单元按某种顺序(通常是依照有关标志排队,即按某个在比估计和回归速记中提到的辅助变量的顺序排列,但也可以是依照无关标志排列,即按不完全满足辅助变量定义的某个已知变量排列,这种排列近似于随机排列),编号为1,2,…,N 。
抽取程序是首先抽取一个或一组起始单元的编号,然后按某种确定的规则(例如等距抽样:按照固定的间隔选取)选取其他单元的编号,直到满n 个为止,则这种抽样称为系统随机抽样,简称系统抽样。
2、直线等距抽样假设总体单元数为N ,样本容量为n ,N=nk,且总体中的N 个单元已按某种确定顺序编号为1,2,…,N 。
抽取程序是先从头k 个单元编号中随机抽出一个单元编号,然后每隔k 个单元编号抽取一个单元编号,直到抽出n 个单元编号为止,则这种等距抽样称为直线等距抽样。
3、圆形等距抽样假设总体单元数为N ,样本容量为n ,N ≠nk ,且总体中的N 个单元已按某种确定顺序编号为1,2,…,N 。
如将这些编号看成首尾相接的一个环,并从1到N 中按简单随机抽取方式抽取一个单元编号作为随机起点r ,然后每隔k 抽取一个单元编号,直到抽满n 个单元为止,则这种等距抽样称为圆形等距抽样。
4、直线等距抽样的实施方法 (1)首先计算抽样间接k=N/n ;(2)将N 个单元按某种顺序依次编号为1,2,…,N ;(3)从1~k 个单元编号中随机抽取一个单元编号,假设为r ; (4)每隔k 个单元编号抽出一个单元编号,直到抽出n 个单元。
例如:随机起点,k i i ≤≤1,,入选单元,,....2,,k i k i i ++i k 2k 3k (n-1)k nk 5、圆形等距抽样的实施方法编号不是直线排列而是环状(圆形)排列,是随机起点的选择范围由1到k 扩展到1到N 。
入样编号可以表示为:),,2,1(0)1(0)1(},)1(,)1(min{,)1(n j N k j r N k j r N k j r k j r i k j r i =⎩⎨⎧>--+≤--+--+-+=-+=当当二、不等概率系统抽样对总体N 个初级单元的某种确定排列顺序,设第i 个初级单元所包含的次级或基本单元数为i M ,令∑==Ni i M M 10表示总体所包含的全部级或基本单元数。
系统抽样在概率研究中的应用
系统抽样在概率研究中的应用系统抽样是现代统计学中常用的抽样方法之一,广泛应用于各种研究和调查中。
在概率研究中,系统抽样的应用更是被重视和广泛运用。
本文将探讨系统抽样在概率研究中的应用。
一、系统抽样的基本原理系统抽样是一种有条不紊的抽样方法,其基本原理是将总体按一定顺序排列,然后从中以一定间隔抽取样本。
这种抽样方法能够保证样本的代表性和随机性,从而减小抽样误差,提高数据可信度。
二、系统抽样在概率研究中的优势1. 均匀性分布:系统抽样能够保证样本的均匀分布,避免出现过度集中或过度分散的情况,使得样本更具代表性。
2. 抽样效率高:系统抽样相对于其他抽样方法,具有较高的抽样效率,能够在保证样本质量的前提下,减少抽样成本和时间。
3. 结果可靠性:通过系统抽样得到的样本数据具有较高的可靠性和稳定性,更有助于对总体进行准确的预测和推断。
三、系统抽样在概率研究中的具体应用1. 民意调查:在进行选举民意调查或社会调查时,可以采用系统抽样的方法,以确保调查的客观性和公正性。
2. 质量监控:在生产过程中进行产品质量监控时,系统抽样可以帮助监测生产环节中的质量状况,及时发现问题并加以改进。
3. 调查研究:在社会科学研究或市场调研中,系统抽样可帮助研究者快速、有效地获取样本数据,从而进行更深入的分析和研究。
四、系统抽样在概率研究中的案例分析以某市调查研究为例,研究者采用系统抽样的方法对市民的生活习惯进行调查。
首先将总体中的所有家庭按照街道地址排序,然后每隔10个家庭选取一个作为样本,最终得到了具有代表性和稳定性的样本数据。
通过对这些数据进行分析,研究者可以得出关于市民生活习惯的客观结论,为相关政策制定和社会管理提供参考依据。
五、结论系统抽样作为一种重要的抽样方法,在概率研究中具有不可替代的作用。
其优势在于保证样本分布的均匀性、提高抽样效率和结果可靠性。
通过系统抽样的应用,可以更好地进行概率研究,为相关领域的发展和决策提供科学依据。
系统抽样 (4)
2.1.2 系统抽样1.记住系统抽样的方法和步骤.2.会用系统抽样从总体中抽取样本.3.能用系统抽样解决实际问题.1.系统抽样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.系统抽样的步骤及规则(1)系统抽样的步骤假设要从容量为N 的总体中抽取容量为n 的样本,步骤为:①编号:先将总体的N 个个体编号.有时可直接利用个体自身所带的号码,如学号、准考证号、门牌号等;②分段:确定分段间隔k ,对编号进行分段.当N n (n 是样本容量)是整数时,取k =N n; ③确定初始编号:在第1段用简单随机抽样确定第一个个体编号l (l ≤k );④抽取样本:按照一定的规则抽取样本.(2)抽取样本的规则通常是将l 加上间隔k 得到第2个个体编号(l +k ),再加k 得到第3个个体编号(l +2k ),依次进行下去,直到获取整个样本.判断正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)总体个数较多时可以用系统抽样法.( )(2)整个系统抽样过程中,每个个体被抽到的机会可能不相等.( )(3)用系统抽样从含有N 个个体的总体中抽取一个容量为n 的样本,要平均分成n 段,每段各有N n个号码.( ) [★答案★] (1)√ (2)× (3)×题型一 系统抽样的概念【典例1】 (1)下列问题中,最适合用系统抽样法抽样的是( )A .从某厂生产的30个零件中随机抽取6个入样B .一个城市有210家超市,其中大型超市20家,中型超市40家,小型超市150家.为了掌握各超市的营业情况,要从中抽取一个容量为21的样本C .从参加竞赛的1500名初中生中随机抽取100人分析试题作答情况D .从参加期末考试的2400名高中生中随机抽取10人了解某些情况(2)分段为000001~100000的体育彩票,凡彩票号码最后三位数为345的中一等奖,这种抽奖过程是系统抽样吗?为什么?[解析] (1)A 总体容量较小,样本容量也较小,可采用抽签法;B 总体中的个体有明显的层次,不适宜用系统抽样法;C 总体容量较大,样本容量也较大,可用系统抽样法;D 总体容量较大,样本容量较小,可用随机数表法.故选C.(2)中奖号码的获得方法可以看做分段间隔为1000,把总体分为1000001000=100段,在第1段中抽取000345,在第2段中抽取001345,…,在第100段中抽取099345,组成样本.显然该抽样方法符合系统抽样的特点,因此采用的是系统抽样.[★答案★] (1)C (2)见解析系统抽样的适用条件及判断方法适用条件:系统抽样适用于个体数较多的总体.判断方法:判断一种抽样是否为系统抽样,首先看在抽样前是否知道总体是由什么构成的.抽样的方法能否保证将总体分成几个均衡的部分,并保证每个个体等可能入样.[针对训练1] 下列抽样方法不是系统抽样的是( )A .从标有1~15号的15个球中,任选三个作样本,按从小号到大号的顺序,随机选起点i 0,以后选i 0+5,i 0+10(超过15则从1再数起)号入选B .工厂生产的产品用传送带将产品送入包装车间前,在一天时间内检验人员从传送带上每隔五分钟抽一件产品进行检验C .做某项市场调查,规定在商场门口随机抽一个人进行询问调查,直到达到事先规定的调查人数为止D .电影院调查观众的某一指标,通知每排(每排人数相等)座位号为14的观众留下来座谈[解析] A 分段间隔相同;B 时间间隔相同;D 相邻两排座位号的间隔相同,均满足系统抽样的特征.只有C 项无明显的系统抽样的特征.[★答案★] C题型二系统抽样的设计【典例2】 (1)某初级中学领导采用系统抽样方法,从该校预备年级800名学生中抽50名学生做牙齿健康检查.现将800名学生从1到800进行编号,求得间隔数k =80050=16,即每16人抽取一个人.在1~16中随机抽取一个数,如果抽到的是7,则从33~48这16个数中应取的数是________.(2)某企业对新招的504名员工进行岗前培训,为了了解员工的培训情况,试用系统抽样的方法按照下列要求抽取员工,请你写出具体步骤.①从中抽取8名员工,了解基本理论的掌握情况.②从中抽取50名员工,了解实际操作的掌握情况.[解析](1)∵采用系统抽样方法,每16人抽取一个人,1~16中随机抽取一个数抽到的是7,∴在第k组抽到的是7+16(k-1),∴从33~48这16个数中应取的数是7+16×2=39.(2)①第一步,将504名员工随机编号,依次为001,002,003,…,503,504,将其等距分成8段,每一段有63个个体;第二步,在第一段(001~063)中用简单随机抽样方法随机抽取一个号码作为起始号码,比如26号;第三步,起始号+间隔的整数倍,确定各个个体:将编号为26,26+63,26+63×2,…,26+63×7的个体抽出组成样本.②第一步,用随机方式给每个个体编号:001,002,003,…,503,504;第二步,利用随机数表法剔除4个个体,比如剔除编号为004,135,069,308的4个个体,然后再对余下的500名员工重新编号,分别为001,002,003,…,499,500,并等距分成50段,每段10个个体;第三步,在第一段001,002,003,…,010中用简单随机抽样方法抽出一个号码(如006)作为起始号码;第四步,起始号+间隔的整数倍,确定各个个体,将编号为006,016,026,…,486,496的个体抽出组成样本.[★答案★](1)39(2)见解析设计系统抽样应关注的几个问题(1)系统抽样一般是等距离抽取,适合总体中个体数较多,个体无明显差异的情况.(2)总体均匀分段,通常在第一段(也可以选在其他段)中采用简单随机抽样的方法抽取一个编号,再通过将此编号加段距的整数倍的方法得到其他的编号.注意要保证每一段中都能取到一个个体.(3)若总体不能均匀分段,要将多余的个体剔除(通常用随机数表的方法),不影响总体中每个个体被抽到的可能性.[针对训练2] 某校高中三年级的295名学生已经分段为1,2,…,295,为了了解学生的学习情况,要按1∶5的比例抽取一个样本,请用系统抽样的方法进行抽取,并写出过程.[解] 按照1∶5的比例抽取样本,则样本容量为15×295=59. 抽样步骤是:①分段:按现有的号码.②确定分段间隔k =5,把295名同学分成59组,每组5人;第1段是分段为1~5的5名学生,第2段是分段为6~10的5名学生,依次下去,第59段是分段为291~295的5名学生.③采用简单随机抽样的方法,从第一段5名学生中抽出一名学生,不妨设分段为l (1≤l ≤5).④那么抽取的学生分段为l +5k (k =0,1,2,…,58),得到59个个体作为样本,如当l =3时的样本分段为3,8,13,…,288,293.题型三简单随机抽样与系统抽样的综合问题【典例3】 某集团有员工1019人,其中获得过国家级表彰的有29人,其他人员990人.该集团拟组织一次出国学习,参加人员确定为:获得过国家级表彰的人员5人,其他人员30人,如何确定人选?[解] 获得过国家级表彰的人员选5人,适宜使用抽签法;其他人员选30人,适宜使用系统抽样法.(1)确定获得过国家级表彰的人员人选:第一步,用随机方式给29人编号,号码为1,2, (29)第二步,将这29个号码分别写在一个小纸条上,揉成小球,制成号签;第三步,将得到的号签放入一个不透明的袋子中,搅拌均匀;第四步,从袋子中逐个抽取5个号签,并记录上面的号码;第五步,从总体中将与抽到的号签的号码相一致的个体取出,人选就确定了.(2)确定其他人员人选:第一步,将990名其他人员重新编号(分别为1,2,…,990),并分成30段,每段33人; 第二步,在第一段1,2,…,33这33个编号中用简单随机抽样法抽出一个(如3)作为起始号码;第三步,将编号为3,36,69,…,960的个体抽出,人选就确定了.(1)(2)确定的人选合在一起就是最终确定的人选.系统抽样与简单随机抽样的区别和联系(1)区别①系统抽样比简单随机抽样更容易实施,可节约抽样成本.②系统抽样所得样本的代表性与具体的编号有关,而简单随机抽样所得样本的代表性与个体的编号无关.如果编号的个体特征随编号的变化呈一定的周期性,可能会使抽样的代表性很差.③系统抽样的应用比简单随机抽样的应用更广泛,尤其是工业生产线上产品质量的检验,不知道产品的数量,因此不能用简单随机抽样.(2)联系①将总体均分后的起始部分进行抽样时,采用的是简单随机抽样.②与简单随机抽样一样,系统抽样是等概率抽样,它是客观的、公平的.③与简单随机抽样一样是不放回的抽样.④总体中的个体数恰好能被样本容量整除时,可用它们的比值作为系统抽样的间隔;当总体中的个体数不能被样本容量整除时,可用简单随机抽样先从总体中剔除少量个体,使剩下的个体数能被样本容量整除再进行系统抽样.[针对训练3] 下面给出某村委会调查本村各户收入情况做的抽样,阅读并回答问题.本村人口数1200,户数300,每户平均人口数4人;应抽户数30;抽样间隔:120030=40; 确定随机数字:取一张人民币,后两位数为12;确定第一样本户:编号12的户为第一样本户;确定第二样本户:12+40=52,52号为第二样本户;……(1)该村委会采用了何种抽样方法?(2)抽样过程存在哪些问题,试修改.(3)何处是用简单随机抽样?[解] (1)系统抽样.(2)本题是对某村各户进行抽样,而不是对某村人口抽样.抽样间隔30030=10,其他步骤相应改为确定随机数字:取一张人民币,末位数为2.(假设)确定第一样本户:编号02的住户为第一样本户;确定第二样本户:2+10=12,12号为第二样本户.(3)确定随机数字:取一张人民币,其末位数为2.课堂归纳小结1.本节课的重点是记住系统抽样的方法和步骤,难点是会用系统抽样从总体中抽取样本.2.本节课要理解并记住系统抽样的三个特征(1)总体已知且数量较大;(2)抽样必须等距;(3)每个个体入样的机会均等.3.本节课要掌握设计系统抽样的四个步骤编号→分段→确定初始分段→抽取样本.1.为了了解某地参加计算机水平测试的5008名学生的成绩,从中抽取了200名学生的成绩进行统计分析,运用系统抽样方法抽取样本时,每组的容量为( )A .24B .25C .26D .28[解析] 5008除以200的整数商为25,∴选B.[★答案★] B2.下列抽样试验中,最适宜用系统抽样法的是( )A .某市的4个区共有2000名学生,4个区的学生人数之比为3∶2∶8∶2,从中抽取200人入样B .从某厂生产的2000个电子元件中随机抽取5个入样C .从某厂生产的2000个电子元件中随机抽取200个入样D .从某厂生产的20个电子元件中随机抽取5个入样[解析] A 项中总体有明显层次,不适宜用系统抽样法;B 项中样本容量很小,适宜用随机数表法;D 项中总体容量很小,适宜用抽签法.故选C.[★答案★] C3.某商场想通过检查发票及销售记录的2%来快速估计每月的销售金额,采用如下方法:从某本发票的存根中随机抽一张如15号,然后按顺序往后将65号,115号,165号,……发票上的销售金额组成一个调查样本.这种抽取样本的方法是( )A .抽签法B .随机数表法C .系统抽样法D .其他的抽样法[解析] 上述抽样方法是将发票平均分成若干组,每组50张,从第一组中抽出了15号,即各组抽15+50n (n 为自然数)号,符合系统抽样的特点.[★答案★] C4.为了了解参加某次知识竞赛的1252名学生的成绩,决定采用系统抽样的方法抽取一个容量为50的样本,那么从总体中应随机剔除的个体数目为( )A .2B .3C .4D .5[解析] 因为1252=50×25+2,所以应随机剔除2个个体.[★答案★] A5.为了解1000名学生的学习情况,采用系统抽样的方法,从中抽取容量为40的样本,则分段的间隔为( )A .50B .40C .25D .20[解析] 由100040=25,可得分段的间隔为25.故选C. [★答案★] C系统抽样概念不清致误【典例】 从2019名学生中选取50名学生参加数学竞赛,若采用下面方法选取:先用简单随机抽样从2019人中剔除9人,剩下的2000人再按系统抽样的方法抽取50人,则在2019人中,每个人入选的机会( )A .都相等,且为502019 B .不全相等 C .均不相等D .都相等,且为140[错解] 选B 或选C 或选D.[错解分析] (1)本题若认为剔除9人后,入选的机会就不相等了,则易误选C.(2)本题易误认为入选的机会虽然相等,但是利用了剔除后的数据,误选D.[正解] 因为在系统抽样中,若所给的总体个数不能被样本容量整除,则要先剔除几个个体,本题要先剔除19人,然后再分组,在剔除过程中,每个个体被剔除的机会相等,所以每个个体被抽到包括两个过程,一是不被剔除,二是被选中,这两个过程是相互独立的,所以,每个人入选的机会都相等,且为502019. [★答案★] A在系统抽样过程中,为将整个的编号分段(即分成几个部分),要确定分段的间隔,当在系统抽样过程中比值不是整数时,要从总体中删除一些个体(用简单随机抽样的方法).但是每一个个体入样的机会仍然是相等的,不会发生变化.[针对训练] 从样本容量为73的总体中抽取8个个体的样本,若采用系统抽样的方法抽样,则分段间隔k 是________;每个个体被抽到的可能性为________.[解析] 采用系统抽样的方法,因为738=9.125,故分段间隔为k =9,每个个体被抽到的可能性为873. [★答案★] 9 873 课后作业(十一)(时间45分钟)学业水平合格练(时间25分钟)1.中央电视台“动画城节目”为了对本周的热心小观众给予奖励,要从已确定编号的一万名小观众中抽出十名幸运小观众.现采用系统抽样的方法抽取,每组容量为( )A .10B .100C .1000D .10000[解析] 由系统抽样的特点知每组抽取一个,故每组容量为1000010=1000,选C. [★答案★] C2.某校高一(1)班共有40人,学号依次为1,2,3,…,40,现用系统抽样的方法抽取一个容量为5的样本,若学号为2,10,18,34的同学在样本中,则还有一个同学的学号应为( )A .27B .26C .25D .24[解析] 根据系统抽样的定义可知,抽取样本的号码具备等距离性,∵10-2=8,∴18+8=26,即另外一个同学的学号为26,故选B.[★答案★] B3.采用系统抽样方法从960人中抽取32人做问卷调查.为此将他们随机编号为1,2,…,960,分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9.抽到的32人中,编号落入区间[1,450]的人做问卷A ,编号落入区间[451,750]的人做问卷B ,其余的人做问卷C .则抽到的人中,做问卷B 的人数为 ( )A .7B .9C .10D .15[解析] 从960人中用系统抽样方法抽取32人,则抽样距为k =96032=30, 因为第一组号码为9,则第二组号码为9+1×30=39,…,第n 组号码为9+(n -1)×30=30n -21,由451≤30n -21≤750,即151115≤n ≤25710,所以n =16,17,…,25,共有25-16+1=10(人).[★答案★] C4.湖南卫视《爸爸去哪儿》节目组为热心观众给予奖励,要从2014名小观众中抽取50名幸运小观众.先用简单随机抽样从2014人中剔除14人,剩下的2000人再按系统抽样方法抽取50人,则在2014人中,每个人被抽取的可能性( )A.均不相等B.不全相等C.都相等,且为251007D.都相等,且为140[解析]因为在系统抽样中,若所给的总体个数不能被样本容量整除,则应先剔除几个个体,本题先剔除14人,然后再分组,在剔除过程中,每个个体被剔除的机会相等.所以,每个个体被抽到的机会都相等,均为502014=25 1007.[★答案★] C5.某学校高一年级共有480名学生,为了调查高一学生的数学成绩,计划用系统抽样的方法抽取30名学生作为调查对象:将480名学生随机从1~480编号,按编号顺序平均分成30组(1~16号,17~32号,…,465~480号),若从第1组中用抽签法确定的号码为5,则第8组中被抽中学生的号码是()A.25 B.133 C.117 D.88[解析]由系统抽样样本编号的确定方法进行求解.因为第1组抽出的号码为5,所以第8组应抽出的号码是(8-1)×16+5=117,故选C.[★答案★] C6.人们打桥牌时,将洗好的扑克牌(52张)随机确定一张为起始牌,这时,开始按次序搬牌,对每一家来说,都是从52张总体中抽取一个13张的样本.则这种抽样方法是________.[解析]简单随机抽样的实质是逐个地从总体中随机抽取.而这里只是随机确定了起始张,这时其他各张虽然是逐张起牌的,其实各张在谁手里已被确定.所以不是简单随机抽样,据其等距起牌的特点应将其定位为系统抽样.[★答案★]系统抽样7.某班有学生54人,现根据学号,用系统抽样的方法,抽取一个容量为4的样本,已知3号,29号,42号同学在样本中,那么样本中还有一个同学的编号是________.[解析]因是系统抽样,54不能被4整除,需先剔除2人,再重新编号分组,最后按系统抽样的步骤抽取,所以抽出的某某号,是编号,并不是学号.先按学号随机剔除2人,再重新给52人编号1~52,每组13人,因为第一组取到3号,29=2×13+3,42=3×13+3,所以还有一个同学的编号为1×13+3=16.[★答案★]168.将参加数学夏令营的100名学生编号为001,002,…,100.现采用系统抽样方法抽取一个容量为25的样本,且第一段中随机抽得的号码为004,则在046号至078号中,被抽中的人数为________.[解析]将100名学生分成25组,每组4名,第n组抽中的号码为4+4(n-1)=4n,由题意得46≤4n≤78,∴11.5≤n≤19.5,∵n∈N+,∴n=12,13,14,15,16,17,18,19,∴在046号至078号中,被抽中的人数为8.[★答案★]89.用系统抽样法要从160名学生中抽取容量为20的样本,将160名学生从1~160分段,按分段顺序平均分成20组(1~8号,9~16号,…,153~160号),若第16组应抽出的号码为126,求第一组中用抽签方法确定的号码.[解]S+15×8=126,得S=6.10.为了了解某地区今年高一学生期末考试数学学科的成绩,拟从参加考试的15000名学生的数学成绩中抽取容量为150的样本.请用系统抽样写出抽取过程.[解]①对全体学生的数学成绩进行分段:1,2,3, (15000)②分段:由于样本容量与总体容量的比是1∶100,所以我们将总体平均分为150个部分,其中每一部分包含100个个体.③在第一部分即1号到100号用简单随机抽样,抽取一个号码,比如是56.(4)以56作为起始数,然后顺次抽取156,256,356,…,14956,这样就得到一个容量为150的样本.应试能力等级练(时间20分钟)11.将参加夏令营的600名学生分段为:001,002,…,600.采用系统抽样方法抽取一个容量为50的样本,且随机抽得的号码为003.这600名学生分住在三个营区,从001到300在第Ⅰ营区,从301到495在第Ⅱ营区,从496到600在第Ⅲ营区,三个营区被抽中的人数依次为()A.26,16,8 B.25,17,8C.25,16,9 D.24,17,9[解析]由题意知间隔为k=60050=12,故抽到的号码为12k+3(k=0,1,…,49),列出不等式可解得:第Ⅰ营区抽25人,第Ⅱ营区抽17人,第Ⅲ营区抽8人.[★答案★] B12.某单位有840名职工,现采用系统抽样方法,抽取42人做问卷调查,将840人按1,2,…,840随机编号,则抽取的42人中,编号落入区间[481,720]的人数为() A.11 B.12 C.13 D.14[解析]根据系统抽样的等可能性可知,每人入选的可能性都是42840,由题设可知区间[481,720]的人数为240,所以编号落入区间[481,720]的人数为42840×240=12.[★答案★] B13.一个总体中有100个个体,随机分段为00,01,02,…,99,依分段顺序平均分成10个小组,组号分别为1,2,3,…,10.现抽取一个容量为10的样本,规定如果在第1组中随机抽取的号码为m,那么在第k组中抽取的号码个位数字与m+k的个位数字相同.若m=6,则在第7组中抽取的号码是________.ruize[解析]由题意知第7组中的数为“60~69”10个数.由题意知m=6,k=7,故m+k =13,其个位数字为3,即第7组中抽取的号码的个位数是3,综上知第7组中抽取的号码为63.[★答案★]6314.一个总体中的100个个体的编号分别为0,1,2,3,…,99,依次将其分成10个小段,段号分别为0,1,2,…,9.现要用系统抽样的方法抽取一个容量为10的样本,规定如果在第0段随机抽取的号码为l,那么依次错位地取出后面各段的号码,即第k段中所抽取的号码的个位数为l+k或l+k-10(l+k≥10),则当l=6时,所抽取的10个号码依次是_________________________________________________.[解析]在第0段随机抽取的号码为6,则由题意知,在第1段抽取的号码应是17,在第2段抽取的号码应是28,依次类推,故正确★答案★为6,17,28,39,40,51,62,73,84,95.[★答案★]6,17,28,39,40,51,62,73,84,9515.一个总体中的1000个个体编号为0,1,2,…,999,并依编号顺序将其平均分成10个小组,组号为0,1,2,…,9.要抽取一个容量为10的样本,规定如果在第0组随机抽取的号码为x,那么依次错位地得到后面各组的号码,即第k组中抽取的号码的后两位数为x+33k的后两位数.(1)当x=24时,写出所抽取样本的10个号码;(2)若所抽取样本的10个号码中有一个的后两位数是87,求x的值.[解](1)由题意知每组有100个号码.根据x=24和题意,得24+33×1=57,第1组抽取的号码是157;由24+33×2=90,则在第2组抽取的号码是290,….故依次是24,157,290,323,456,589,622,755,888,921.(2)由x+33×0=87,得x=87,由x+33×1=87,得x=54,由x+33×2=87,得x=21,由x+33×3=187,得x=88,…,求得x的值可能为21,22,23,54,55,56,87,88,89,90.。
系统抽样和分层抽样的区别
系统抽样和分层抽样的区别系统抽样和分层抽样是常用的两种概率抽样方法。
在统计学中,抽样是一种从总体中选择个体的方法,以便进行数据分析和推断。
系统抽样和分层抽样都有其独特的特点和应用场景。
本文将阐述系统抽样和分层抽样的区别,并探讨其在实际应用中的优缺点。
一、系统抽样系统抽样是指按照一定的规则从总体中选择个体的抽样方法。
具体而言,系统抽样是通过在总体中选择一个起点,然后根据事先确定的间隔规则依次选取个体,直到达到所需的样本量。
系统抽样的步骤包括:确定总体大小、计算间隔、选择起始个体、按照间隔选取个体。
系统抽样的优点在于简单易行,抽样过程便于操作和管理。
此外,系统抽样可以较好地保留总体的特征,适用于总体中个体分布规律较为均衡的情况。
系统抽样使得样本具有一定的随机性,从而提高了推断的精度和可靠性。
然而,系统抽样也存在一些缺点。
首先,如果总体中某些个体的特征呈现周期性或有规律的变化,可能会引入系统偏差。
其次,如果总体中存在某些特殊或异常个体,系统抽样可能无法很好地反映总体的全貌。
因此,在进行系统抽样时,需要事先对总体进行充分的了解和分析,避免因特殊因素导致的偏差。
二、分层抽样分层抽样是将总体划分为若干个层次,并从每个层次中选取样本,形成一个复合样本的抽样方法。
分层抽样的步骤包括:确定总体大小、划分层次、确定每层样本量、选择样本。
分层抽样的优点在于能够更好地反映总体的特征,保证了样本的代表性。
通过在不同的层次中选取样本,可以考虑到总体的异质性,缩小样本与总体之间的差异。
此外,分层抽样可以提高估计的精度,并且可以针对不同层次进行分析,获取更多层次的信息。
然而,分层抽样也存在一些限制和缺点。
首先,分层抽样需要对总体进行合理的划分,这需要对总体的特征有较为准确的了解。
如果划分不当或划分粒度过细,可能会导致样本的不均衡。
其次,分层抽样需要在每个层次中选择样本,增加了抽样的工作量和时间成本。
三、系统抽样和分层抽样的区别1. 定义和步骤:系统抽样是通过事先确定的间隔规则从总体中选择个体,抽取样本。
高中数学必修三:知识点
必修3:知识点一:算法初步 1:算法的概念(1)算法概念:通常是指可以用计算机来解决的某一类问题是程序或步骤,这些程序或步骤必须是明确和有效的,而且能够在有限步之内完成. (2)算法的特点:①有限性:一个算法的步骤序列是有限的,必须在有限操作之后停止,不能是无限的. ②确定性:算法中的每一步应该是确定的并且能有效地执行且得到确定的结果。
③顺序性与正确性:算法从初始步骤开始,分为若干明确的步骤,每一个步骤只能有一个确定的后继步骤,前一步是后一步的前提,只有执行完前一步才能进行下一步,并且每一步都准确无误,才能完成问题. ④不唯一性:求解某一个问题的解法不一定是唯一的,但是答案是唯一的。
⑤普遍性:很多具体的问题,都可以设计合理的算法去解决。
2: 程序框图(1)程序框图基本概念:①程序构图的概念:程序框图又称流程图,是一种用规定的图形、指向线及文字说明来准确、直观地表示算法的图形。
一个程序框图包括以下几部分:表示相应操作的程序框;带箭头的流程线;程序框外必要文字说明。
学习这部分知识的时候,要掌握各个图形的形状、作用及使用规则,画程序框图的规则如下:1、使用标准的图形符号。
2、框图一般按从上到下、从左到右的方向画。
3、除判断框外,大多数流程图符号只有一个进入点和一个退出点。
判断框具有超过一个退出点的唯一符号。
4、判断框分两大类,一类判断框“是”与“否”两分支的判断,而且有且仅有两个结果;另一类是多分支判断,5、在图形符号内描述的语言要非常简练清楚。
3:算法的三种基本逻辑结构:顺序结构、条件结构、循环结构。
(1)顺序结构:顺序结构在程序框图中的体现就是用流程线将程序框自上而下地连接起来, 按顺序执行算法步骤。
如在示意图中,A 框和B 框是依次执行的,只有在 执行完A 框指定的操作后,才能接着执行B 框所指定的操作。
(2)条件结构:条件结构是指在算法中通过对条件的判断根据条件是否成立而选择不同流向的 算法结构。
数学知识点:系统抽样_知识点总结
数学知识点:系统抽样_知识点总结
数学知识点:系统抽样系统抽样的概念:
当整体中个体数较多时,初中学习方法,将整体均分为几个部分,然后按一定的规则,从每一个部分抽取1个个体而得到所需要的样本的方法叫系统抽样。
系统抽样的步骤:
(1)采用随机方式将总体中的个体编号;
(2)将整个编号进行均匀分段在确定相邻间隔k后,若不能均匀分段,即=k不是整数时,可采用随机方法从总体中剔除一些个体,使总体中剩余的个体数N′满足是整数;
(3)在第一段中采用简单随机抽样方法确定第一个被抽得的个体编号l;
(4)依次将l加上ik,i=1,2,…,(n-1),得到其余被抽取的个体的编号,从而得到整个样本。
系统抽样法
系统抽样法系统抽样法是一种常用的抽样方法,可以帮助研究者从一个大的总体中抽取一部分样本,以便进行研究和分析。
在很多实际问题中,我们不可能对整个总体进行研究,而是通过对样本的研究,得出对总体的结论。
系统抽样法能够保证样本具有代表性,且能够有效减少抽样误差。
系统抽样法的基本原理是按照一定的顺序从总体中选取样本。
首先,需要确定总体中的个体数目N,然后确定所需样本的大小n。
接下来,计算抽样间隔k,即总体中每隔k个个体选择一个样本单位。
然后,随机确定一个起始个体,从起始个体开始,每隔k个个体选择一个样本单位,直到累计选择n个样本单位为止。
使用系统抽样法进行抽样有以下几个优点:1. 方便快捷:系统抽样法不需要列出总体的名单或分层,仅需要确定总体的大小和样本的大小,便可进行抽样。
这大大减少了工作量和时间。
2. 代表性:由于采用了间隔抽样原则,系统抽样法可以有效地保证样本具有代表性,从而可以得出对总体的准确推断。
3. 统计效果好:与简单随机抽样相比,系统抽样法具有更好的统计效果。
通过合理地选择起始个体,可以避免产生类似于序列效应和群体集中效应等系统偏差。
4. 可估抽样误差:在使用系统抽样法时,我们可以通过计算抽样误差来进行精确的估计。
这样在数据分析和结论得出时,会更加可靠和准确。
然而,系统抽样法也存在一些限制和注意事项:1. 依赖性问题:由于抽样间隔k是事先设定的,因此如果总体中存在某种周期性或重复性,可能会导致样本选择的不够随机,造成样本的偏倚。
2. 初始选择问题:抽样过程需要从一个起始个体开始,如果起始个体不具有代表性,可能会影响最终的样本结果。
因此,在选择起始个体时需要特别注意。
3. 总体规模影响:对于总体规模较小的情况,系统抽样法可能造成样本选择的不充分,影响样本的代表性。
此时,建议使用其他抽样方法。
4. 返回抽样问题:系统抽样法在一轮抽样中,可能会重复选择到之前已经被选入样本的个体。
这会导致样本的重复性,影响结果的可靠性。
数学教材梳理系统抽样
庖丁巧解牛知识·巧学一、系统抽样的概念当总体中个体数较多时,样本容量就不宜太小,采用简单随机抽样抽取样本,就显得费事.这时可将总体分成均衡的若干部分,然后按照预先制定的规则,从每一部分中抽取1个个体,得到所需样本,这种抽样方法叫做系统抽样。
在系统抽样中,由于抽样的间隔相等,因此系统抽样也被称作等距抽样(或叫机械抽样)。
从元素个数为N的总体中抽取容量为n的样本,如果总体容量能被N,分为n组,每组k个,然后在第一组的1样本容量整除,则设k=n到k中随机抽出一个数s作为起始数,再顺次抽取第s+k,s+2k,…,s+(n—1)k个数,这样就得到了容量为n的样本.系统抽样有以下特征:(1)当总体容量N较大时,采用系统抽样.(2)将总体分成均衡的若干部分指的是将总体分段,分段的间隔要N]。
求相等,因此,系统抽样又称等距抽样,这时间隔一般为k=[n (3)预先制定的规则指的是:在第1段内采用简单随机抽样确定一个起始编号,在此编号的基础上加上分段间隔的整倍数即为抽样编号。
二、系统抽样的一般步骤一般地,从容量为N的总体中抽取容量为n的样本,用系统抽样的一般步骤是:(1)采用随机的方式将总体中的个体编号(编号方式可酌情考虑,为方便起见,有时可直接利用个体所带有的号码,如学生的准考证号、街道门牌号等);(2)确定分段间隔k,对总体编号分段, ①当n N 是整数时,取k=nN ; ②当n N 不是整数时,通过从总体中随机剔除一些个体使剩余个体数N′能被n 整除,这时k=n N ; (3)在第一段用简单随机抽样确定第一个个体编号l ;(4)按照事先确定的规则抽取样本.通常是将l 加上间隔k 得到第2个个体编号(l+k ),再加k 得到第3个个体编号(l+2k ),依次进行下去,直到获得整个样本.误区警示 上述过程中,总体中的每个个体被取出(或被剔除)的可能性相等,也就是每个个体不被选取(或不被剔除)的可能性也相等,另外在第一段抽样时,采用的是简单随机抽样,每个个体被抽到的可能性均等,所以在整个抽样过程中每个个体被抽取的机会仍然都相等,这说明使用系统抽样法抽取样本的过程是公平的。
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学
学
______辆、______辆、______辆.
业 达
标
【解析】 三种型号的轿车共 9 200 辆,抽取样本为 46 限 时
课 堂
.
辆,则按9 42600=2100的比例抽样,所以依次应抽取 1 200×2100
自 测
互
动
探 究
=6(辆),6 000×2100=30(辆),2 000×2100=10(辆).
【答案】 D
测
互
动
探
究
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配人教A版数学 ·必修3
课
前
.
自 主
三种抽样方法均为不放回、逐个、等可能抽样.当总体
导
学 中的个体较少时,常用简单随机抽样;当总体中的个体较多, 学 业
样本容量较大时,常用系统抽样,但在第一段内抽取个体时,
达 标
限
课
用简单随机抽样;当总体是由差异明显的几部分组成时,采
时 自
业
或系统抽样.
达 标
限
课
当总体容量较小时宜用抽签法;当总体容量较大,样本
时 自
堂
测
. 容量较小时宜用随机数法;当总体容量较大,样本容量也较
互
动 探
大时宜用系统抽样.
究
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课
前
.
自
主 导
(3)采用系统抽样时,当总体容量 N 能被样本容量 n 整除
学
学
时,抽样间隔为 k=Nn;当总体容量 N 不能被样本容量 n 整除
阅读教材 P60~P61 部分,完成下列问题.
业 达
1.分层抽样的定义
标 限
时
课 堂
一般地,在抽样时,将总体分成 互不交叉
的层,
自 测
. 互
然后 按照一定的比例 ,从 各层独立地
抽取一定数量的个
动
探 究
体,将 各层 取出的个体合在一起作为样本,这种抽样的方法
是一种分层抽样.
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学
学
业
问题1
达 标
问题2
限 时
课
自
堂
问题3
测
.
互 动
问题4
探
究
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课
前
.
自
主
导
学
[探究背景]
学
业
为了考察某校的教学水平,将对这个学校高三年级的部
达 标
限
分学生的本学年考试成绩进行考察,为了全面地反映实际情 时
课
自
堂 .
况,采取以下三种方式进行抽查:(已知该校高三年级共有 20
测
互
动 探
个教学班,并且每个班内的学生已经按随机方式编好了学号,
究
假定该校每班学生人数都相同)
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课 前
(1)从全年级 20 个班中任意抽取一个班,再从该班中任意
.
自 主
抽取 20 人,考察他们的学习成绩;
导
学
(2)每个班都抽取 1 人,共计 20 人,考察这 20 个学生的 学
A.①用简单随机抽样法,②用系统抽样法
课
前
B.①用分层抽样法,②用简单随机抽样法
.
自 主
C.①用系统抽样法,②用分层抽样法
导
学
D.①用分层抽样法,②用系统抽样法
学 业
【思路点拨】 根据抽样方法的定义及特征判断.
达 标
限
课
【自主解答】
①因家庭收入不同其社会购买力也不同,
时 自
堂
测
. 宜用分层抽样的方法.②因总体个数较小,宜用简单随机抽
限 时
课 堂
讨进一步改进教与学;③某班春节聚会,要产生两位“幸运
自 测
.
互 动
者”.就这三件事,合适的抽样方法分别为(
)
探
究
菜单
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A.分层抽样,分层抽样,简单随机抽样
课
前 .
B.系统抽样,系统抽样,简单随机抽样
自
主 导
C.分层抽样,简单随机抽样,简单随机抽样
学
学
D.系统抽样,分层抽样,简单随机抽样
课 前 . 自 主 导 学
当总体是由 差异明显
层抽样的方法.
课 堂 . 互 动 探 究
学
的几部分组成时,往往选用分
业 达
标
限
时
自
测
菜单
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2.分层抽样的步骤
课
前 .
(1)根据已经掌握的信息,将总体分成互不相交的层;
自
主
(2)根据总体中的个体数 N 和样本容量 n 计算抽样比 k
前
. 自
件,次品 5 件.用分层抽样从这批产品中抽出 8 件进行质量
主
导 学
分析,则抽样比为________.
学
业
【解析】 抽样比为10+825+5=15.
达 标 限
课 堂
【答案】
1 5
时 自 测
.
互
动
探
究
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课
前
. 自
预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面,
主
导 并在小组内交流.
时 自 测
.
互 已知其中任意三个量,就能求出第四个量.
动
探
究
菜单
[变式训练]
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课
2.某公司生产三种型号的轿车,产量分别是 1 200 辆,
前
. 自
6 000 辆和 2 000 辆,为检验该公司的产品质量,现用分层抽
主
导 样的方法抽取 46 辆进行检验,这三种型号的轿车依次应抽取
课 堂
取的样本为 280 人,则应在专科生,本科生与研究生这三类
自 测
.
互 动
学生中分别抽取多少人?
探
究
【思路点拨】 先计算抽样比,再根据抽样比计算三类
学生分别抽取的人数.
菜单
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前
.
自
主 导 学
【自主解答】 抽样比是5268000=210,则应在专科生,本 学
业
科生与研究生这三类学生中分别抽取 1 300×210=65(人),3
导
学
级有 12 名足球运动员,要从中选出 3 人调查学习负担情况,
学 业
达
记作②;从某厂生产的 802 辆轿车中抽取 8 辆测试某项性能,
标 限
时
课 记作③.则完成上述 3 项应采用的抽样方法是( )
堂 .
A.①用简单随机抽样,②用系统抽样,③用分层抽样
自 测
互
动 探
B.①用分层抽样,②用简单随机抽样,③用系统抽样
【答案】 6 30 10
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三种抽样方法的比较
课
前
.
关键词:三种抽样方法的定义 特征 适用范围
自
主
导
①教育局督学组到校检查工作,临时需在每班
学
学
各抽调两人参加座谈;②某班数学期中考试有 15 人在 120 分
业 达
标
以上,40 人在 90~119 分,1 人不及格,现从中抽出 8 人研
互
动 探
间
究
D.从生产流水线上,抽取样本检查产品质量
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课 前
【解析】 A 项中总体所含个体无差异且个数较少,适
.
自 主
合用简单随机抽样;C 项和 D 项中总体所含个体无差异且个
导
学 数较多,适合用系统抽样;B 项中总体所含个体差异明显, 学 业
适合用分层抽样,故选 B.
达 标
【答案】 B
限 时
课
自
堂
测
.
互
动
探
究
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确定各层抽取的个体数
课
前
.
关键词:抽样比 各层抽取的个体数
自
主
导
某全日制大学共有学生 5 600 人,其中专科生有
学
学
1 300 人,本科生有 3 000 人,研究生有 1 300 人,现采用分
业 达
标
层抽样的方法调查学生利用因特网查找学习资料的情况,抽 限 时
业 达 标
限
课 堂
时,先用简单随机抽样剔除多余个体,抽样间隔为 k=[Nn].
时 自 测
.
互
动
探
究
菜单
[探究成果]
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1.分层抽样特点:
课
前 .
(1)分层抽取;
自
主 导
(2)按比例抽取;
学
学
(3)必须结合简单随机抽样或系统抽样完成.
业
达
2.分层抽样中确定各层抽取的人数时,应先计算出抽样
课 堂
抽取普通生 250×110=25 人.
自 测
.
互 动
这种抽取方式能使所得到的样本结构与总体结构相同,
探
究 可提高样本对总体的代表性.
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课 前
3.选择抽样方法的原则
.
自 主
(1)若总体由差异明显的几部分组成,则选用分层抽样.
导
学
(2)若总体所含个体没有差异,则考虑采用简单随机抽样 学
互
动
探 样法.
究
【答案】 B