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。

19-20版 第2章 2.1 2.1.2 系统抽样

19-20版 第2章 2.1  2.1.2 系统抽样

2.1.2系统抽样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.2,4,6,8 D.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=Nn=1 20030=40.]系统抽样的概念【例1】下列抽样中,最适宜用系统抽样的是()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名入样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[根据系统抽样的定义和特点判断,A项中的总体有明显的层次区别,不适宜用系统抽样;B项中样本容量很小,适合随机数表法;D项中总体容量较小,适合抽签法.]系统抽样的判断方法(1)首先看是否在抽样前知道总体是由什么组成,多少个个体.(2)再看是否将总体分成几个均衡的部分,并在每一个部分中进行简单随机抽样.(3)最后看是否等距抽样.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i0,以后选i0+5,i0+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C[A编号间隔相同,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.]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思路点拨:求出第n组抽到的号码,然后解不等式即可.C[从960人中用系统抽样的方法抽取32人,则抽样间隔为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).]系统抽样计算问题的解法及技巧(1)若已知总体数,且样本容量已知,则采用系统抽样方法进行抽样时,如果要剔除一些个体,那么需要剔除的个体数为总体数除以样本容量所得的余数.(2)利用系统抽样的概念与等距特点,若在第一段抽取的编号为m,分段间隔为d,则在第k段中抽取的第k个编号为m+(k-1)d.(3)若求落入区间[a,b]的样本个数,则可通过列出不等式a≤m+(k-1)d≤b,解出满足条件的k的取值范围.再根据k∈N*,求出其范围内的正整数个数即可.2.某单位有200名职工,现要从中抽取40名职工作为样本.用系统抽样法,将全体职工随机按1~200编号,并按编号顺序平均分为40组(1~5号,6~10号,…,196~200号).若第5组抽出的号码为22,则第8组抽出的号码应是________.37[由系统抽样的知识可知,将总体分成均等的若干部分是将总体分段,且分段间隔为5.因为第5组抽出的号码为22,所以第6组抽出的号码为27,第7组抽出的号码为32,第8组抽出的号码为37.]1.用系统抽样抽取样本时,每段各取一个号码,其中第一段的个体编号怎样抽取?[提示]使用简单随机抽样方法抽取.2.用系统抽样抽取样本时,当Nn不是整数时,随机剔除了多余的个体,这样还公平吗?[提示]因为剔除多余个体是用简单随机抽样的方法进行的,每一个个体被剔除的机会都一样,所以是公平的.3.用系统抽样抽取样本时,第1段是随机取出的号码,其余各段都是由计算式算出来的,并没有抽签,这样公平吗?[提示]虽然除第1段外,后面的样本都是通过计算抽取的,但由于第1段号码确定是随机的,故后面各段号码的确定均是随机的,是公平的.【例3】某工厂有工人1 007名,现从中抽取100人进行体检,试写出抽样方案.思路点拨:样本容量为100,总体容量为1 007,不能被100整除,因此首先需要剔除7个个体,然后确定分段间隔为1 000100=10,利用系统抽样即可.[解]用系统抽样的方法抽取样本.第一步,编号.将1 007名工人编号,号码为0001,0002, (1007)第二步,利用随机数表法抽取7个号码,将对应编号的工人剔除.第三步,将剩余的1 000名工人重新编号,号码为0001,0002, (1000)第四步,确定分段间隔k=1 000100=10,将总体分成100段,每段10名工人.第五步,在第1段中,利用抽签法或者随机数表法抽取一个号码m.第六步,利用分段间隔,将m,m+10,m+20,…,m+990共100个号码抽出.1.(变条件)某工厂有102名工人,现从中抽取10人进行体检,请写出抽样方案.[解]根据条件,可采用抽签法抽取样本.第一步:编号,把102名工人编号为1,2,3, (102)第二步:制签,做好大小、形状完全相同的号签,分别写上这102个数.第三步:搅拌,将这些号签放入暗箱,充分摇匀.第四步:入样,每次从中抽一个号签,不放回地连续抽10次,从而得到容量为10的入选样本.2.(变结论)某工厂有1007名工人,现从中抽取100人进行调查工资收入情况,能否用系统抽样方法抽取样本?为什么?[解]不能用系统抽样抽取,因为工人的工资状况与其年龄、工种等因素有关,总体中个体有明显的分层.系统抽样设计中的注意点(1)当总体容量不能被样本容量整除时,可以先从总体中随机地剔除几个个体,使得总体中剩余的个体数能被样本容量整除.(2)被剔除的部分个体可采用简单随机抽样法抽取.(3)剔除部分个体后应重新编号.(4)每个个体被抽到的机会均等,被剔除的机会也均等.1.系统抽样的实质是“分组”抽样,适用于总体中的个体数较大的情况.2.解决系统抽样问题的两个关键步骤为(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)用系统抽样法抽取样本,当Nn不为整数时,取k=⎣⎢⎡⎦⎥⎤Nn,即先从总体中用简单随机抽样的方法剔除N-nk个个体,且剔除多余的个体不影响抽样的公平性.1.判断下列结论的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)总体个数较多时可以用系统抽样.()(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Nn个号码.()[答案](1)√(2)×(3)×2.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.3 C.4 D.5A[1 252=50×25+2,故应从总体中随机剔除2个个体.]3.为了了解某地参加计算机水平测试的5 008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.24 B.25C.26 D.28B[5 008=200×25+8,故每组容量为25.]4.从2 003名学生中抽取一个容量为40的样本,应如何抽取?[解]先将2 003名学生按0 001到2 003编号,利用随机数表法从中剔除3名学生,再对剩余的2 000名学生重新从0001到2 000编号,按编号顺序分成40组,每组50人,先在第一组中用抽签法抽出某一号,如0 006,依次在其他组抽取0 056,0 106,…,1 956,这样就得到了一个容量为40的样本.课时分层作业(十)系统抽样(建议用时:60分钟)[基础达标练]一、选择题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1 500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2 400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.故选C.] 2.采用系统抽样的方法从2 005个个体中抽取一个容量为50的样本,则抽样间隔和随机剔除的个体数分别为()A.40,5B.50,5C.5,40 D.5,50A[因为2 005÷50=40余5,所以用系统抽样的方法从2 005个个体中抽取一个容量为50的样本,抽样间隔是40,且应随机剔除的个体数为5.] 3.从编号为1~50的50枚最新研制的某种型号的导弹中随机抽取5枚进行发射实验,若采用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法,则所选取5枚导弹的编号可能是()A.5,10,15,20,25 B.3,13,23,33,43C.1,2,3,4,5 D.2,4,8,16,32B [根据题意从50枚中抽取5枚,故分段间隔k =505=10,故只有B 符合.]4.总体容量为524,若采用系统抽样,下列的抽取间隔不需要剔除个体的是( )A .3B .4C .5D .6B [因为只有5244=131,没有余数,所以当间隔为4时,不需要剔除个体.]5.要从160名学生中抽取容量为20的样本,用系统抽样法将160名学生从1~160编号.按编号顺序平均分成20组(1~8号,9~16号,…,153~160号),若第16组应抽出的号码为125,则第一组中按抽签方法确定的号码是( )A .7B .5C .4D .3B [由公式125=l +(16-1)×16020,解得l =5.]二、填空题6.为规范学校办学,省教育厅督察组对某所高中进行了抽样调查.抽到的班级一共有52名学生,现将该班学生随机编号,用系统抽样的方法抽取一个容量为4的样本,已知7号、33号、46号同学在样本中,那么样本中还有一位同学的编号应是________.20 [由系统抽样原理知,抽样间隔k =524=13,故抽取样本的编号分别为7、7+13、7+13×2、7+13×3.故还有一位同学的编号应是20.]7.某公司有52名员工,要从中抽取10名员工参加国庆联欢活动,若采用系统抽样,则该公司每个员工被抽到的机会是________.526 [采用系统抽样,需先剔除2名员工,确定间隔k =5,但每名员工被剔除的机会相等,即每名员工被抽到的机会也相等,故虽然剔除了2名员工,但这52名员工中每名员工被抽到的机会仍相等,且均为1052=526.]8.已知标有1~20号的小球20个,若我们的目的是估计总体号码的平均值,即20个小球号码的平均数.试验者从中抽取4个小球,以这4个小球号码的平均数估计总体号码的平均值,按下面方法抽样(按小号到大号排序):(1)以编号2为起点,系统抽样抽取4个球,则这4个球的编号的平均值为________;(2)以编号3为起点,系统抽样抽取4个球,则这4个球的编号的平均值为________.(1)9.5(2)10.5[20个小球分4组,每组5个.(1)若以2号为起点,则另外三个球的编号依次为7,12,17,4球编号的平均值为2+7+12+174=9.5.(2)若以3号为起点,则另外三球编号为8,13,18,平均值为3+8+13+184=10.5.]三、解答题9.在下列问题中,各采用什么抽样方法抽取样本较为合适?(1)从8台彩电中抽取2台进行质量检验;(2)一个礼堂有32排座位,每排有40个座位(座位号为1~40).一次报告会坐满了听众,会后为听取意见留下32名听众进行座谈.[解](1)总体容量为8,样本容量为2,因此适合利用抽签法进行样本的抽取.(2)总体容量为32×40=1 280,样本容量为32,由于座位数已经分为32排,因此选择系统抽样更合适.10.某工厂有工人1 021人,其中高级工程师20人,现抽取普通工人40人,高级工程师4人组成代表队去参加某项活动,应怎样抽样?[解](1)将1 001名普通工人用随机方式编号.(2)从总体中剔除1人(剔除方法可用随机数法),将剩下的1 000名职工重新编号(分别为0 001,0 002,…,1 000),并平均分成40段,其中每一段包含1 000 40=25个个体.(3)在第一段0 001,0 002,…,0 025这25个编号中用简单随机抽样法抽出一个(如0 003)作为起始号码.(4)将编号为0 003,0 028,0 053,…,0 978的个体抽出.(5)将20名高级工程师用随机方式编号为1,2, (20)(6)将这20个号码分别写在大小、形状相同的小纸条上,揉成小球,制成号签.(7)将得到的号签放入一个不透明的容器中,充分搅拌均匀.(8)从容器中逐个抽取4个号签,并记录上面的编号.(9)从总体中将与所抽号签的编号相一致的个体取出.以上得到的个体便是代表队成员.[能力提升练]1.从2 019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2 019人中剔除19人,剩下的2 000人再按系统抽样的方法抽取50人,则在2 019人中,每个人入选的机会()A.都相等,且为502 019B.不全相等C.均不相等D.都相等,且为1 40A[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50 2019.]2.将参加夏令营的600名学生编号为: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.24,17,9B[依题意及系统抽样的意义可知,将这600名学生按编号依次分成50组,每组有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.从而第Ⅲ营区被抽中的人数是50-42=8.]3.某单位有职工72人,现需用系统抽样法从中抽取一个样本,若样本容量为n,则不需要剔除个体,若样本容量为n+1,则需剔除2个个体,则n=________.4或6或9[由题意知n为72的约数,n+1为70的约数,其中72的约数有1,2,3,4,6,8,9,12,18,24,36,72,其中70能被加1整除的有1,4,6,9,其中n=1不符合题意,故n=4或6或9.]4.一个总体中的80个个体的编号为0,1,2,…,79,并依次将其分为8个组,组号为0,1,…,7,用错位系统抽样的方法抽取一个容量为8的样本,即规定先在第0组随机抽取一个号码,记为i,依次错位地得到后面各组的号码,即在第k组中抽取个位数字为i+k(当i+k<10时)或i+k-10(当i+k≥10时)的号码.当i=6时,所抽到的8个号码是________.6,17,28,39,40,51,62,73[由题意得,在第1组抽取的号码的个位数字是6+1=7,故应选17;在第2组抽取的号码的个位数字是6+2=8,故应选28;依此类推,应选39,40,51,62,73.]5.下面给出某村委会调查本村各户收入情况作的抽样,阅读并回答问题.本村人口:1 200,户数300,每户平均人口数4人;应抽户数:30;抽样间隔:1 200/30=40;确定随机数字:取一张人民币,其编号后两位数为12;确定第一样本户:编号12的住户为第一样本户;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)何处用了简单随机抽样?[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.抽样间隔应为300/30=10,其他步骤相应改为确定随机数字:取一张人民币,其编号末位数为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,取其末位数2.。

第二章 抽样技术的基本概念

第二章 抽样技术的基本概念
样本均值的抽样分布类型一般有三种: 1、正态分布的再生定理;
2、中心极限定理;
3、t分布定理;
对于样本比例,在重复抽样时服从二项分布,在 不重复抽样时服从超几何分布,它们的极限形式都是 正态分布。
正态分布是最重要、最常用的抽样分布。 我们可 以根据正态分布理论,在一定的概率保证下,以所抽 样本所给出的估计值为依据对总体指标作出区间估计。
4、在实践中,我们还经常要对总体中某 特定的组或类进行调查研究,这样的组或类就 称为研究域或子总体。
5
二、调查单位与抽样单位
总体是由单位构成的,单位有调查单位与 抽样单位之分。
调查单位就是调查项目的承担者,即我们 想通过调查取得其观测值的单位,它通常是构 成总体的最基本单位。但有时调查单位与基本 单位并不相同。
标θ ,也就是要在一定的概率保证下,想办 法找出两个数值θ1和θ2(θ1≤θ2),使θ处
于这两个数值之间,即:
Pr(θ1 ≤ θ ≤ θ2 )=1- α
27
区间(θ1,θ2)就被称为抽样的置信区 间或估计区间,θ1被称为置信区间的下限, θ2被称为置信区间的上限 。
在正态分布下,估计量关于总体指标对称
23
二、抽样误差的表现形式
抽样误差的表现形式一般有三种:抽样实 际误差、抽样标准误和抽样极限误差。
抽样实际误差是指抽样估计值与总体指标 值之间的离差。
特点: 1、若估计量无偏,所有可能的实际误差 的总和为0; 2、每一次抽样的实际误差是不可知的; 3、抽样实际误差是随机变量。
24
抽样标准误是衡量抽样误差大小的核心指标,是对总 体指标作出区间估计的一个重要因素,狭义上所指的抽样 误差就是抽样标准误。它就是抽样分布或抽样估计量的标 准差,是抽样分布方差或抽样估计量方差(均方误差)的 平方根。

第二章 2.1 2.1.3 分层抽样

第二章  2.1  2.1.3 分层抽样

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2.某城市有 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,计划抽取一个容量为 21 的样本,按照分层抽样方 法抽取时,各种百货商店分别要抽取多少家?写出抽样过程. 21 1 解析:(1)样本容量与总体的个体数的比为 = ; 210 10
答案:5
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探究一
分层抽样的概念
[典例 1] 某企业共有 3 200 名职工,其中青、中、老年职工的比例为 3∶5∶2.若 从所有职工中抽取一个容量为 400 的样本,则采用哪种抽样方法更合理?青、中、 老年职工应分别抽取多少人?每人被抽到的可能性相同吗?
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课时作业
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2.某单位有职工 160 人,其中业务员 104 人,管理人员 32 人,后勤服务人员 24 人,现用分层抽样法从中抽取一容量为 20 的样本,则抽取管理人员( A. 3 人 C. 7 人 B.4 人 D.12 人 )
20 1 x 1 解析:由 = ,设取管理人员 x 人,则 = ,得 x=4. 160 8 32 8
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01 课前 自主梳理
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[自主梳理]
一、分层抽样的概念 在抽样时,将总体分成 互不交叉 的层,然后按照 一定比例 ,从各层 独立地 抽取 一定数量的个体, 将各层取出的个体合在一起作为样本, 这种抽样方法是一种分层抽 样.

第二章抽样方法

第二章抽样方法

II 第二章统计第1课时简单随机抽样..旦辻—学习目标1•理解随机抽样的概念;2•掌握简单随机抽样中的抽签法、随机数法的一般步骤;3•学会用简单随机抽样方法从总体中抽取样本.W学习重点掌握简单随机抽样中的抽签法、随机数法的一般步骤护学习难点简单随机抽样的基本思想教学设计一、目标展示二、自主学习根据以下提纲,预习教材P54〜P57,回答下列问题.(1) 在教材P55的“探究”中,怎样获得样本?(2) 最常用的简单随机抽样方法有哪些?(3) 你认为抽签法有什么优点和缺点?(4) 用随机数法读数时可沿哪个方向读取?三、合作探究1. 假设你作为一名食品卫生工作人员,要对某食品店内的一批小包装饼干进行卫生达标检验,你准备怎样做?2. 从含有甲、乙的9件产品中随机抽取一件,总体内的各个个体被抽到的机会相同吗?为什么?甲被抽到的机会是多少?3. 根据以上讨论,你认为简单随机抽样有哪些主要特点?四、精讲点拨[例1]下列抽取样本的方法是简单随机抽样吗?为什么?(1) 从无限多个个体中抽取50个个体作为样本.(2) 箱子里共有100个零件,今从中选取10个零件进行检验,在抽样操作时,从中任意地拿出一个零件进行质量检验后再把它放回箱子里.(3) 从50个个体中一次性抽取5个个体作为样本.(4) 一彩民选号,从装有36个大小、形状都相同的号签的箱子中无放回的抽取6个号签.1. 判断下面的抽样方法是否为简单随机抽样,并说明理由.(1) 某班45名同学,指定个子最矮的5名同学参加学校组织的某项活动.(2) 从20个零件中一次性抽出3个进行质量检查.[例2]某单位对口支援西部开发,现从报名的18名志愿者中选取6人组成志愿小组到西藏工作3年,请用抽签法设计抽样方案.拌均匀,这样会导致抽样不公平;随机数法的优点也是简单易行,缺点是当总体容量大会后留下座号为15用系统抽样方法确 D.5,8,11,14系统抽样适用于总D. 从参加期末考试的 2 400名高中生中随机抽取 10人了解某些情况(2)分段为000 001〜100 000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?||鯉式训练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 °+ 5, i °+ 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[例2]某单位在职职工共 624人,为了调查职工用于上班途中的时间,决定抽取10%的职工进行调查,试采用系统抽样方法抽取所需的样本.II 麼A 训I 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. 五、达标检测 1.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,116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.其他的抽样法2.为了解1 200名学生对学校食堂饭菜的意见,打算从中抽取一个样本容量为40的样本,考虑采用系统抽样,则分段间隔 k 为()A.10 B.20C.30D.403.为了了解参加一次知识竞赛的 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,那么总体中应随机剔除的个体数目是()A.2 B.3 C.4 D.54 •某会议室有50排座位,每排有30个座位•一次报告会坐满了听众.的所有听众50人进行座谈•这是运用了 ( )A. 抽签法B.随机数法C.系统抽样D.有放回抽样5 •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,定所抽的编号为()A.5,10,15,20 B.2,6,10,14 C.2,4,6,8六、课堂小结1. 体会系统抽样的概念,其中关键因素是“分组”,否则不是系统抽样. 体中的个体数较多的情况,因为这时采用简单随机抽样显得不方便.2. 解决系统抽样问题的两个关键步骤为用系统抽样法抽取样本,当N不为整数时,取k= N,即先从总体中用简单随机抽样的方法剔除N - nk个个体,且剔除多余的个体不影响抽样的公平性.•"■Ip 课后作业1. 课本59页22. 预习分层抽样教后反思C. 从1 000名工人中,抽取100人调查上班途中所用时间D. 从生产流水线上,抽取样本检查产品质量||蠢代训I练某社区有500户家庭,其中高收入家庭125户,中等收入家庭280户,低收入家庭95户•为了调查社会购买力的某项指标,要从中抽取一个容量为100的样本,记作①;某学校高一年级有18名女排运动员,要从中选出4人调查训练情况,记作②•那么完成上述两项调查应分别采用的抽样方法是()A.①用简单随机抽样法,②用系统抽样法B•①用分层抽样法,②用简单随机抽样法C•①用系统抽样法,②用分层抽样法D•①用分层抽样法,②用系统抽样法[例2]某单位最近组织了一次健身活动,活动分为登山组和游泳组,且每个职工只能参加其中一组.在参加活动的职工中,青年人占42.5%,中年人占47.5%,老年人占10% ; 登山组的职工占参加活动总人数的1,且该组中,青年人占50%,中年人占40%,老年人占410%.为了了解各组不同年龄层的职工对本次活动的满意程度,现用分层抽样的方法从参加活动的全体职工中抽取容量为200的样本.试求:(1)游泳组中,青年人、中年人、老年人分别所占的比例;(2)游泳组中,青年人、中年人、老年人分别应抽取的人数.2•—个地区共有5个乡镇,人口3万人,其人口比例为3 : 2 : 5 : 2 : 3,从3万人中抽取一个300人的样本,分析某种疾病的发病率,已知这种疾病与不同的地理位置及水土有关,问应采取什么样的方法?并写出具体过程.[例3]①教育局督学组到校检查工作,临时需在每班各抽调两人参加座谈;②某班数学期中考试有14人在120分以上,35人在90〜119分,7人不及格,现从中抽出8人研讨进一步改进教与学;③某班春节聚会,要产生两位“幸运者”.就这三件事,合适的抽样方法分别为()A.分层抽样,分层抽样,简单随机抽样B.系统抽样,系统抽样,简单随机抽样C.分层抽样,简单随机抽样,简单随机抽样D.系统抽样,分层抽样,简单随机抽样||麼A训I练3. 某学院A、B、C三个专业共有1 200名学生,其中A专业有380名学生,B专业有420名学生,为调查这些学生勤工俭学的情况,要从中抽取一个容量为120的样本,记为①;某中学高二年级有12名足球运动员,要从中选出3人调查学习负担情况,记作②;从某厂生产的802辆轿车中抽取8辆测试某项性能,记作③.则完成上述3项应分别采用的抽样方法是()A. ①用简单随机抽样,②用系统抽样,③用分层抽样B. ①用分层抽样,②用简单随机抽样,③用系统抽样C. ①用简单随机抽样,②用分层抽样,③用系统抽样D. ①用分层抽样,②用系统抽样,③用简单随机抽样—=五、达标检测1•为了解某地区中小学生的视力情况,拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已经了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大•在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是()A.简单的随机抽样B.按性别分层抽样C.按学段分层抽样D.系统抽样2•某单位有职工750人,其中青年职工350人,中年职工250人,老年职工150人,为了了解该单位职工的健康情况,用分层抽样的方法从中抽取样本.若样本中的青年职工为7人,则样本容量为() A.7 B.15 C.25 D.353•简单随机抽样、系统抽样、分层抽样三者的共同特点是()A. 将总体分成几部分,按预先设定的规则在各部分抽取B. 抽样过程中每个个体被抽到的机会均等C. 将总体分成几层,然后分层按照比例抽取D.没有共同点4 •一支田径队有男运动员48人,女运动员36人,若用分层抽样的方法从该队的全体运动员中抽取一个容量为21的样本,则抽取男运动员的人数为_________________________ .六、课堂小结1•用分层抽样从个体为N的总体中抽取一个容量为n的样本时,在整个抽样过程中每个体被抽到的机会相等.2•分层抽样是建立在简单随机抽样或系统抽样基础上的,由于它充分利用了已知信息,考虑了保持样本结构与总体结构的一致性,因此它获取的样本更具代表性,在实用中更为广泛.心课后作业1. P62 12•预习2.2.1内容(频率分布表,频率分布直方图)丄—…教后反思.(2. f 用样本估讨总体、第1课时用样本的频率分布估计总体分布学习目标1•通过实例体会分布的意义和作用;2•在表示样本数据的过程中,学会列频率分布表,画频率分布直方图,能通过频率分布表或频率分布直方图对数据做出总体统计.jir[F-単学习重点通过实例体会分布的意义和作用痙二丈学习难点在表示样本数据的过程中,学会列频率分布表,画频率分布直方图,能通过频率分布表或频率分布直方图对数据做出总体统计.… 教学设计一、目标展示二、自主学习根据以下提纲,预习教材P65〜P70,回答下列问题.(1)画频率分布直方图的步骤有哪些?(2)频率分布直方图的纵轴表示什么?各矩形面积之和等于什么?(3)频率分布折线图和总体密度曲线各指什么?三、合作探究[思考1]频率分布表、频率分布直方图各有什么优缺点?[思考2]怎样理解认识茎叶图?四、精讲点拨1901年就任,当时年仅42[例1]美国历届总统中,就任时年纪最小的是罗斯福,他于岁;就任时年纪最大的是里根,他于1981年就任,当时69岁.下面按时间顺序(从1789年的华盛顿到2009年的奥巴马,共44任)给出了历届美国总统就任时的年龄:57,61,57,57,58,57,61,54,68,51,49,64,50,48,65,52,56,46,54,49,51,47,55,55,54,42,51,56,55,51 ,54,51,60,62,43,55,56,61,52,69,64,46,54,48将数据进行适当的分组,并画出相应的频率分布直方图和频率分布折线图.II有一容量为50的样本,数据的分组及各组的数据如下:[10,15), 4; [15,20), 5; [20,25), 10; [25,30),11;[30,35),9;[35,40),8;[40,45],3.(1)列出样本频率分布表; ⑵画出频率分布直方图及折线图.[例2]某赛季甲、乙两名篮球运动员每场比赛得分情况如下:甲的得分:12,15,24,25,31,31,36,36,37,39,44,49,50 ;乙的得分:8,13,14,16,23,26,28,33,38,39,51.(1)画出甲、乙两名运动员得分数据的茎叶图;(2)根据茎叶图分析甲、乙两运动员的水平.II甲、乙两名同学最近几次的数学考试成绩情况如下:甲的得分:95,81,75,89,71,65,76,88,94,110,107 ;乙的得分:83,86,93,99,88,103,98,114,98,79,101.画出两人数学成绩的茎叶图,并根据茎叶图对两人的成绩进行比较.[例3]从某小区抽取100户居民进行月用电量调查,发现其用电量都在50至350度之间,频率分布直方图如图所示.(1) 求直方图中x的值;⑵在这些用户中,求用电量落在区间[100,250)内的户数.||麼代训I练为了了解高一年级学生的体能情况,某校抽取部分学生进行一分钟跳绳次数测试,将所得数据整理后,画出频率分布直方图(如图所示),图中从左到右各小长方形的面积之比为2 : 4:17 : 15 : 9 : 3,第二小组的频数为12.(I OdO 0.036 0.032 0.02S0, 0240.0200.0160.012 o.ooa0. 004(1) 第二小组的频率是多少?样本90 100 110 120 130 110 150 抚数容量是多少?(2) 若次数在110以上(含110次)为达标,则该校全体高一年级学生的达标率是多少?五、达标检测1•一个容量为n的样本,分成若干组,已知某组的频数和频率分别为40,0.125,则n的值为( )A.640 B.320 C.240 D.1602. 有一个容量为45的样本数据,分组后各组的频数如下:(12.5, 15.5] , 3; (15.5,18.5], 8;(18.5,21.5], 9; (21.5,24.5], 11; (24.5,27.5] , 10; (27.5,30.5] , 4.由此估计,不大于27.5 的数据约为总体的()A.91% B.92% C.95% D.30%3. 一个容量为20的样本数据,数据的分组及各组的频数如下:[10,20) ,2 ; [20,30) ,3; [30,40), [40,50) , 5; [50,60) , 4; [60,70] , 2.则样本在区间(10,50)上的频率为()A. 0.5B.0.7C.0.25D.0.054. ________________________ 下列命题正确的是.(1) 频率分布直方图中每个小矩形的面积等于相应组的频数;(2) 频率分布直方图的面积为对应数据的频率;(3) 频率分布直方图中各小矩形高(平行于纵轴的边)表示频率与组距的比.六、课堂小结1. 频率分布是指一个样本数据在各个小范围内所占比例的大小,总体分布是指总体取值的频率分布规律,我们通常用样本的频率分布表或频率分布直方图去估计总体的分布.2. 频率分布表和频率分布直方图,是对相同数据的两种不同表达方式,用紧凑的表格改变数据的排列方式和构成形式,可展示数据的分布情况.通过作图既可以从数据中提取信息,又可以利用图形传递信息.■.课后作业1. 课本第71页第3题2. 预习《用样本的频率分布估计总体的分布》....教后反思第2课时用样本的数字特征估计总体的数字特征松演.学习目标1•能从样本数据中提取基本的数字特征,并做出合理的解释.2•会求样本的众数、中位数、平均数.3•能从频率分布直方图中,求得众数、中位数、平均数.痙工X”学习重点会求样本的众数、中位数、平均数,能从频率分布直方图中,求得众数、中位数、平均数.能从样本数据中提取基本的数字特征,并做出合理的解释.根据以下提纲,预习教材P71〜P78,回答下列问题.(1) 众数、中位数、平均数各是什么样的数?(2) 你能说出教材P72思考中样本的中位数与样本中位数估计值为什么不一样吗?(3) 标准差和方差各指什么?三、合作探究现从甲、乙、丙三个厂家生产的同一种产品中,各抽取8件产品,对其使用寿命进行跟踪调查,其结果如下(单位:年)甲:3, 4, 5, 6, 8, 8, 8, 10乙:4, 6, 6, 6, 8, 9, 12, 13丙:3, 3, 4, 7, 9, 10, 11, 12[思考1]三家广告中都称其产品使用寿命为8年,你能说明为什么吗?[思考2]众数、中位数、平均数各有什么优缺点?四、精讲点拨[例1]某工厂人员及月工资构成如下:分数50 60708090 100 人数甲班1 6 12 11155 乙班 35 15 3 1311选用平均数与众数、中位数评估这两个班的成绩.[例2]甲、 乙两机床同时加工直径为 100 cm 的零件,为检验质量, 各从中抽取 6件测 甲:99 100 98 100 100 103 乙:99100 102 99 100 100(1)分别计算两组数据的平均数及方差;(2)根据计算结果判断哪台机床加工零件的质量更稳定.||廊代训练甲、乙两台机床在相同的条件下同时生产一种零件,现在从中各抽测 10个,它们的寸分别为(单位:mm):甲:10.2 10.1 10.9 8.9 9.9 10.3 9.7 10 9.9 10.1 乙:10.310.4 9.6 9.910.1 10 9.89.7 10.2 10分别计算上面两个样本的平均数与标准差•如果图纸上的设计尺寸为 10 mm ,从计算结果看,用哪台机床加工这种零件较合适? [例3]某校从参加高二年级学业水平测试的学生中抽出80名学生,其数学成绩(均为整永昌一中高二数学♦必修3 ♦导学案罰主备人赵忠平王海军 校审:叶春天合计22 00015 00011 00020 0001 00069 000(1)指出这个表格中月工资的众数、中位数、 平均数;⑵这个表格中,平均数能客观地反映该工厂的月工资水平吗?为什么?II某校在一次考试中,甲、乙两班学生的数学成绩统计如下:量,数据为:数)的频率分布直方图如图所示.(1) 求这次测试数学成绩的众数;(2) 求这次测试数学成绩的中位数;(3) 求这次测试数学成绩的平均分.为了调查某厂工人生产某种产品的能力, 随机抽查了 20位工人某天生产该产品的数量溜劉得到频率分布直方图如图,05050505Q.O0. 0. 0. 0.45 55 fifi 75 MS 95产品散仪则:(1)这20名工人中一天生产该产品的数量在 [55,75)的人数是 (2)这20名工人中一天生产该产品的数量的中位数为 (3)这20名工人中一天生产该产品的数量的平均数为1. 下列说法错误的是()A. 在统计里,把所需考察对象的全体叫作总体B. 一组数据的平均数一定大于这组数据中的每个数据C. 平均数、众数与中位数从不同的角度描述了一组数据的集中趋势D. 众数是一组数据中出现次数最多的数 2.—个样本数据按从小到大的顺序排列为 13,14,19,x,23,27,28,31,其中位数为22,则x 为 ()A.21B.22C.20D.233. 已知样本数据X 1, X 2,…,X 10,其中X 1,X 2, X 3的平均数为a ,X 4, X 5, X 6,…,Xg 的平均数为b ,则样本数据的平均数为()A.a :b B.3a + 7bC.7a + 3bD.a + b2 10 10 10 4 •某高校有甲,乙两个数学建模兴趣班,其中甲班40人,乙班50人•现分析两个班的一次考试成绩,算得甲班的平均成绩是 90分,乙班的平均成绩是 81分,则该校数学建模兴趣班的平均成绩是 ______ 分. 六、课堂小结1.一组数据中的众数可能不止一个, 众数是一组数据中出现次数最多的数据,而不是该数据出现的次数,如果两个数据出现的次数相同,并且比其他数据出现的次数都多,那么这 两个数据都是这组数据的众数. 2.—组数据的中位数是唯一的,求中位数时,必须先将这组数据按从小到大(或从大到小)的顺序排列,如果数据的个数为奇数,那么,最中间的一个数据是这组数据的中位数,如 果数据的个数为偶数,那么,最中间两个数据的平均数是这组数据的中位数.课后作业—.1. 教材第82页:5题2.预习《2.3.2两个变量的线性相关》教后反思变董间的相关关糸・学习目标1•理解两个变量的相关关系的概念.2•会作散点图,并利用散点图判断两个变量之间是否具有相关关系.3•会求回归直线的方程.・学习重点会作散点图,并利用散点图判断两个变量之间是否具有相关关系磁?:律,学习难点理解两个变量的相关关系的概念.「一教学设计一、目标展示二、自主学习根据以下提纲,预习教材P84〜P91,回答下列问题.(1) 两个变量之间除了函数关系还有其他关系吗?(2) 当两个变量呈负相关关系时,散点图有什么特点?(3) 求回归直线方程的主要方法是什么?意思是冬天“棉被”盖得越厚,春天小麦就长得越好.[思考1]下雪与小麦丰收有关系吗?[思考2]若把下雪量和小麦产量看作两个变量,则这两个变量之间的关系是确定的吗?若不是确定的,那会是什么关系?[思考3]怎样理解两个变量之间的关系?四、精讲点拨[例1]下列关系中,属于相关关系的是_________ .①人的身高与视力的关系;②做自由落体运动的物体的质量与落地时间的关系; ③降雪量与交通事故的发生率之间的关系.在下列两个变量的关系中,哪些是相关关系?①正方形边长与面积之间的关系;②作文水平与课外阅读量之间的关系;③人的身高与年龄之间的关系;[例2]下表是某地的年降雨量与年平均气温,判断两者是相关关系吗?求回归直线方程II畝疥训对变量x, y有观测数据(为,y i)(i = 1,2,…,10),得散点图①;对变量u, v有观测数有意义吗?A.变量x 与y 正相关,u 与v 正相关 x 与y 正相关,u 与v 负相关C.变量x 与y 负相关,u 与v 正相关D.变量 x 与y 负相关,u 与v 负相关现对 10名成年人的脚掌长 x 与y = bx + a ;[例3]—般来说,一个人脚掌越长,他的身咼就越咼,身高y 进行测量,得到数据(单位均为cm )作为一个样本如下表所示:脚掌长/X 20 212223 242526272829身高/y141 146 154 160169 176181 188197 203(1)在上表数据中,以“脚掌长”为横坐标,“身高”为纵坐标,作出散点图后,发现 散点在一条直线附近,试求“身高”与“脚掌长”之间的线性回归方程(2)若某人的脚掌长为 26.5 cm ,试估计此人的身高.||麼代训I 练2016年元旦前夕,某市统计局统计了该市 2015年10户家庭的年收入和年饮食支出的统计资料如下表:年收入x (万元)2446 6 67 78 10年饮食支出y (万元) 0.9 1.4 1.6 2.0 2.1 1.9 1.8 2.1 2.2 2.3(1)如果已知y 与x 是线性相关的,求回归方程;(2) 若某家庭年收入为9万元,预测其年饮食支出. 五、达标检测1•下列两个变量之间的关系,哪个不是函数关系( )A.正方体的棱长和体积 B.圆半径和圆的面积 C.正n 边形的边数和内角度数之和D.人的年龄和身高2•设某大学的女生体重 y (单位:kg )与身高x (单位:cm )具有线性相关关系, 根据一组样本数A据(X i, y i)(i = 1,2,…,n ),用最小二乘法建立的回归方程为 y = 0.85x — 85.71,则下列结论中不正确的是( ))B.变量据(u i, v i)(i =A.y与x具有正的线性相关关系B.回归直线过样本点的中心(x , y )C. 若该大学某女生身高增加1 cm,则其体重约增加0.85 kgD. 若该大学某女生身高为170 cm,则可判定其体重必为58.79 kg3. 某产品的广告费用x与销售额y的统计数据如下表:O知识网络构建O收举敵撫(Mi机抽杆、精讲点拨[典例1]样本容量为100的频率分布抽隈1机社屮也融“ 平均敢-根据上表可得回归方程y= bx+ a中的b为9.4,据此模型预报广告费用为6万元时销售额为()A.63.6万元 B.65.5万元 C.67.7万元 D.72.0万元4•四名同学根据各自的样本数据研究变量x, y之间的相关关系,并求得回归直线方程,A A分别得到以下四个结论:①y与x负相关且y = 2.347x— 6.423;②y与x负相关且y =—A A3.476x+ 5.648;③ y 与x 正相关且y = 5.437x+ 8.493;④ y 与x 正相关且y =—4.326x —4.578.其中一定不正确的结论的序号是()A.①② B.②③ C.③④ D.①④六、课堂小结1. 判断变量之间有无相关关系,一种简便可行的方法就是绘制散点图. 根据散点图,可以很容易看出两个变量是否具有相关关系,是不是线性相关,是正相关还是负相关.2. 求回归直线方程时应注意的问题(1)知道x与y呈线性相关关系,无需进行相关性检验,否则应首先进行相关性检验,如果两个变量之间本身不具有相关关系,或者说,它们之间的相关关系不显著,即使求出回归方程也是毫无意义的,而且用其估计和预测的量也是不可信的.A A A A(2)用公式计算a、b的值时,要先算出b,然后才能算出a.课后作业1. 课本第94页---32. 完成学业达标限时自测(十三)堆/ .教后反思章末小结敵蛻性«!半井和口为图丄英豔直万图如图所示.根据样本的频率分布直方图估计样本数据落在[6,10)内的频数为a,样本数据落在[2,10)内的频率为b,则a, b分别是()A. 32,0.4 B . 8,0.1 C. 32,0.1 D. 8,0.4如图是根据部分城市某年6月份的平均气温(单位:C )数据得到的样本频率分布直方图,中平均气温的范围是[20.5,26.5].样本数据的分组为[20.5,21.5) , [21.5,22.5) , [22.5,23.5), [23.5,24.5), [24.5,25.5), [25.5,26.5].已知样本中平均气温低于22.5 C的城市个数是11,则(1)填写下表:平均数中位数命中9环以上甲71乙3(2)请从四个不同的角度对这次测试进行分析:①结合平均数和方差,分析偏离程度;②结合平均数和中位数,分析谁的成绩好些;③结合平均数和命中9环以上的次数,看谁的成绩好些;④结合折线图上两人射击命中环数及走势,分析谁更有潜力.||^ A训I练从一堆苹果中任取5只,称得它们的质量如下(单位:克):125,124,121,123,127 ,则该样本标准差s= _________ (克)(用数字作答).达标检测1. 下列各选项中的两个变量具有相关关系的是()A.长方体的体积与边长B.大气压强与水的沸点C.人们着装越鲜艳,经济越景气D.球的半径与表面积2. 下列说法错误的是()A. 在统计里,最常用的简单随机抽样方法有抽签法和随机数法B. 一组数据的平均数一定大于这组数据中的每个数据C. 平均数、众数与中位数从不同的角度描述了一组数据的集中趋势D. 一组数据的方差越大,说明这组数据的波动越大3•某学校有老师200人,男学生1 200人,女学生1 000人,现用分层抽样的方法从全体师生中抽取一个容量为n的样本,已知女学生一共抽取了80人,则n的值是()A.193B.192C.191D.1904•某班学生父母年龄的茎叶图如图,左边是父亲年龄,右边是母亲年龄,则该班同学父亲的平均年龄比母亲的平均年龄大()父亲冷亲g 9B 93 5 678 88 R 2 93 5 14 240 4 3 2 15611343 4 14 5 050 10 2A.2.7 岁B.3.1 岁C.3.2 岁D.4 岁5. 如果在一次实验中,测得(x, y)的四组数值分别是A(1,3),B(2,3.8),C(3,5.2),D (4,6),则y与x之间的回归直线方程是()A. y = x+ 1.9B.y= 1.04x+ 1.9C. y= 0.95x + 1.04D. y = 1.05x—0.9八."教后反思。

第二章第一节简单随机抽样

第二章第一节简单随机抽样

第二章第一节简单随机抽样一、重点难点:1.正确理解随机抽样的概念,会描述抽签法、随机数表法的一般步骤.2.能够根据样本的具体情况选择适当的方法进行抽样.二、知识点讲解:一、简单随机抽样的概念:一般地,设一个总体含有N个个体,从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样。

思考:简单随机抽样的每个个体入样的可能性为多少?(n/N)二、抽签法和随机数法:1、抽签法一般地,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,就得到一个容量为n的样本。

抽签法的一般步骤:(1)将总体的个体编号;(2)连续抽签获取样本号码.思考:你认为抽签法有什么优点和缺点;当总体中的个体数很多时,用抽签法方便吗?解析:操作简便易行,当总体个数较多时工作量大,也很难做到“搅拌均匀”2、随机数法利用随机数表、随机数骰子或计算机产生的随机数进行抽样,叫随机数表法.怎样利用随机数表产生样本呢?下面通过例子来说明,假设我们要考察某公司生产的500克袋装牛奶的质量是否达标,现从800袋牛奶中抽取60袋进行检验,利用随机数表抽取样本时,可以按照下面的步骤进行。

第一步,先将800袋牛奶编号,可以编为000,001, (799)第二步,在随机数表中任选一个数,例如选出第8行第7列的数7(为了便于说明,下面摘取了附表1的第6行至第10行)。

16 22 77 94 39 49 54 43 54 82 17 37 93 23 7884 42 17 53 31 57 24 55 06 88 77 04 74 47 6763 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 10 50 71 7533 21 12 34 29 78 64 56 07 82 52 42 07 44 3857 60 86 32 44 09 47 27 96 54 49 17 46 09 6287 35 20 96 43 84 26 34 91 6421 76 33 50 25 83 92 12 06 7612 86 73 58 07 44 39 52 38 7915 51 00 13 42 99 66 02 79 5490 52 84 77 27 08 02 73 43 28第三步,从选定的数7开始向右读(读数的方向也可以是向左、向上、向下等),得到一个三位数785,由于785<799,说明号码785在总体内,将它取出;继续向右读,得到916,由于916>799,将它去掉,按照这种方法继续向右读,又取出567,199,507,…,依次下去,直到样本的60个号码全部取出,这样我们就得到一个容量为60的样本。

高中数学第2章统计2.1抽样方法2.1.3分层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2.1.3分层抽样教案苏教版必修3

2.1.3 分层抽样整体设计教材分析本课是在学生已经学习了简单随机抽样与系统抽样之后所要学习又一种抽样方法——分层抽样.由前两节课我们知道简单随机抽样或系统抽样有时获得样本不具有很好代表性,比方,当个体间差异比拟大时,如果采用简单随机抽样,不同人就有可能得到差异很大结果;同样,如果采用系统抽样也很可能得不到具有代表性样本.为此,为了更大程度地提高样本代表性,我们需要事先对总体有一定了解,然后根据已有了解,再按照一定方式抽取,这就是分层抽样.本教案着眼点是让学生主体参与,让学生动手、动脑,并通过观察、分析、比拟、归纳等进展合情推理,鼓励学生积极活动,勇于探索.针对本节课概念性强、思维量大、例习题较多特点,本课教法是以启发学生观察思考分析讨论为主启发式教学.三维目标1.了解分层抽样概念,理解科学、合理选用抽样方法必要性.2.掌握分层抽样操作步骤,对实际问题比照分析.3.了解各种抽样方法使用范围,使学生能根据具体情况选择适当抽样方法.4.结合教学内容培养学生学习数学兴趣以及“用数学〞意识,培养学生科学探索精神.重点难点教学重点:通过实例了解分层抽样方法.教学难点:分层抽样步骤.课时安排1课时教学过程导入新课设计思路一:〔事例引入〕有一条消息“抽查局部考生成绩了解知道,江苏省2005年高考物理学科平均分约为95分.〞请问这个数据是用什么样抽样方法得到?分析:不能单纯地用简单随机抽样或系统抽样,因为江苏省有很多地区,而每个地区学生成绩不平衡,甚至相差太大.那么,设计抽样方法时,最核心问题是什么,应该注意什么呢?一定要使抽取样本具有很好代表性.为此,在设计抽样方法时,我们应充分利用自己对总体情况已有了解,选择适合抽样方法.师:请同学们一起来探讨一例,你认为应当怎样抽取样本?设计思路二:〔实例引入〕某校高一、高二与高三年级分别有学生1 000,800与700名,为了了解全校学生视力情况,欲从中抽取容量为100样本,怎样抽样较为合理?〔让中档生配合教师引入新课,增强他们赶超意识;优秀生补充,树立他们“我要更强〞竞争意识;后进生主动参与,提高他们课堂上有效思考活动时间〕分析:由于不同年级学生视力状况有一定差异,不能在2 500名学生中随机抽取100名学生,也不宜在三个年级平均抽取.为准确反映客观实际,不仅要使每个个体被抽到概率相等,而且要注意总体中个体层次性,所以,先将全体学生分成高一、高二与高三年级三层,分别抽样.三局部学生人数有较大差异,应考虑各层个体数在总体中所占比例.用各层个体数与总体个体数比乘以样本容量就可得各层所要抽取个体数.推进新课新知探究学生思考,交流讨论,然后代表发言.一般地,当总体由差异明显几个局部组成时,为了使样本更客观地反映总体情况,我们常常将总体中个体按不同特点分成层次比拟清楚几局部,然后按各局部在总体中所占比实施抽样,这种抽样方法叫做分层抽样〔stratified sampling〕,其中所分成各个局部称为“层〞.分层抽样步骤是:〔1〕将总体按一定标准分层;〔2)计算各层个体数与总体个体数比;〔3〕按各层个体数占总体个体数比确定各层应抽取样本容量;〔4〕在每一层进展抽样〔可用简单随机抽样或系统抽样〕.分层抽样特点是:分层抽样时,每个个体被抽到可能性是相等.由于分层抽样充分利用了信息,使样本具有较好代表性,而且在各层抽样时,可以根据具体情况采取不同抽样方法,因此分层抽样在实践活动中有着广泛应用.应用例如例1 某电视台在因特网上就观众对其某一节目喜爱程度进展调查,参加调查总人数为12 000人,其中持各种态度人数如下表所示:很喜爱喜爱一般不喜爱2 435 4 5673 926 1 072电视台为进一步了解观众具体想法与意见,打算从中抽选出60人进展更为详细调查,应怎样进展抽样?分析:因为总体中人数较多,所以不宜采取简单随机抽样,又由于持不同态度人数差异较大,故也不宜用系统抽样,而以分层抽样为妥.解:采用分层抽样.具体抽样步骤如下:①把总体分成四层:“很喜爱〞“喜爱〞“一般〞“不喜爱〞;②因为总人数为12 000人,所以各层个体数与总体个体数之比分别为“很喜爱〞占;“喜爱〞占;“一般〞占;“不喜爱〞占;③因为抽选出60人,所以从每层中抽出人数为:“很喜爱〞有×60≈12人,“喜爱〞有×60≈23人,“一般〞有×60≈20人,“不喜爱〞有×60≈5人.④在每层中用系统抽样方法抽取样本,把各层抽得个体合在一起就得到了所需样本.点评:〔1〕分层抽样四个步骤中按比例分配各层所要抽取个体数时,有时计算出个体数可能是一个近似数,但这并不影响样本容量.〔2〕分层抽样适用于总体由差异比拟明显几个局部组成情况,是等概率抽样,它是客观、公平.〔3〕分层抽样是建立在简单随机抽样或系统抽样根底上,由于它充分利用了调查者对被调查对象〔总体〕事先所掌握各种信息,并充分考虑了保持样本构造与总体构造一致性,从而使抽取样本具有较好代表性.并且在各层抽样时可以根据情况采用不同抽样方法,因此分层抽样在实践中有着非常广泛应用.例2 一工厂生产了某种产品16 800件,他们来自甲、乙、丙生产三条线.为检查这批产品质量,决定采用分层抽样方法进展抽样,从甲、乙、丙3条生产线抽取个体数组成一个等差数列,那么乙生产线生产了________________件产品.分析:审题是思维入口,抓住问题透露信息,进展分检、组合与加工,找出解题思路.非常有价值信息是从甲、乙、丙3条生产线抽取个体数组成一个等差数列.解法一:因为从甲、乙、丙3条生产线抽取个体数组成一个等差数列,故设从甲、乙、丙三条生产线抽出个体数分别为a,a+d,a+2d,那么各层抽出个体合在一起就得到了所需样本容量3a+3d,所以从各条生产线抽出个体数占总体比为.设乙生产线生产了x件产品,那么×x=a+d,x=5 600.解法二:设从甲、乙、丙三条生产线抽出个体数分别为:a-d,a,a+d,那么各层抽得个体合在一起就得到了所需样本容量为3a,所以从各条生产线抽出个体数占总体比为.设乙生产线生产了x件产品,那么×x=a,x=5 600.解法三:因为从甲、乙、丙3条生产线抽取个体数组成一个等差数列,由分层抽样原理知甲、乙、丙3条生产线生产产品件数也组成一个等差数列.故设甲、乙、丙生产线生产产品件数分别为y-m,y,y+m件,那么(y-m)+y+(y+m)=16 800,即y=5 600.点评:解法二妙在设三数时考虑了“三数成等差且它们与〞条件.解法三思路:由于此题采用分层抽样方法进展抽样,从甲、乙、丙3条生产线抽取个体数组成一个等差数列,那么甲、乙、丙3条生产线生产产品件数也组成一个等差数列.因为从各条生产线抽出人数占总体比〔设为k〕是不变,那么设从甲、乙、丙三条生产线抽出个体数分别为:a-d,a,a+d〔等差数列〕,那么甲、乙、丙3条生产线生产产品件数分别为:〔等差数列〕.思考:求出了乙生产线生产了5 600件产品,能否求出甲与丙生产线分别生产了多少件产品.如果不能,能否加一些条件,求出甲与丙生产线分别生产产品件数.解:不能,因d,k,a都不知.可以通过加条件求出甲与丙生产线分别生产产品件数,如a=56,d=4,那么k==1100,所以甲、丙生1,那么产线生产产品件数分别为:=5 200,=6 000.或者d=4,k=1001,所以a=56,以下解法同前.k=3a16 800=100例3 为了考察某校教学水平,将抽查这个学校高三年级局部学生本学年考试成绩.为了全面地反映实际情况,采用以下三种方式进展抽查〔该校高三年级共有20个教学班,并且每个班内学生已经按随机方式编好了学号,假定该校每班学生人数都一样〕:①从全年级20个班中任意抽取一个班,再从该班中任意抽取20人,考察他们学习成绩;②每个班抽取一人,共计20人,考察这20个学生成绩;③把学生按成绩分成优秀、良好、普通三个级别,从中抽取100名学生进展考察〔:假设按成绩分,该校高三学生中优秀生共150人,良好生共600人,普通生共250人〕.根据上面表达,试答复以下问题:〔1〕上面三种抽取方式中,其中总体、个体、样本分别指是什么?每一种抽取方式抽取样本中,其样本容量分别是多少?〔2〕上面三种抽取方式中各自采用何种抽取样本方法?〔3〕试分别写出上面三种抽取方式各自抽取样本步骤.分析:此题主要考察数理统计中一些根本概念与根本方法.做这种题目时,应该注意表达完整性与条理性.解:〔1〕这三种抽样方式中,其总体都是指该校高三全体学生本年度考试成绩,个体都是指高三年级每个学生本年度考试成绩.其中第一种抽取方式中样本为所抽取20名学生本年度考试成绩,样本容量为20;第二种抽取方式中样本为所抽取20名学生本年度考试成绩,样本容量为20;第三种抽取方式中样本为所抽取100名学生本年度考试成绩,样本容量为100.〔2〕上面三种抽样方式中,第一种方式采用方法是简单随机抽样法;第二种方式采用方法是系统抽样法与简单随机抽样法;第三种方式采用方法是分层抽样法与简单随机抽样法.〔3〕第一种方式抽样步骤如下:第一步:在这20个班中用抽签法任意抽取一个班;第二步:从这个班中按学号用随机数表法或抽签法抽取20名学生,考察其考试成绩.第二种方式抽样步骤如下:第一步:在第一个班中,用简单随机抽样法任意抽取某一个学生,记其学号为a;第二步:在其余19个班中,选取学号为a学生,共计19人.第三种方式抽样步骤如下:第一步:分层.因为假设按成绩分,其中优秀生共150人,良好生共600人,普通生共250人,所以在抽取样本时,应该把全体学生分成三个层次.第二步:确定各个层次抽取人数.因为样本容量与总体个体数比为:100∶1000=1∶10,所以在每个层次抽取个体数依次为,即15,60,25.第三步:按层次分别抽取.在优秀生中用简单随机抽样法抽取15人;在良好生中用简单随机抽样法抽取60人;在普通生中用简单随机抽样法抽取20人.点评:1.弄清考察对象是明确总体、个体、样本关键,这里考察对象指是数据.样本中有多少个个体,样本容量就是多少.总体、个体、样本考察对象是同一,所不同是范围大小.2.判断采用何种抽样方法时,应充分理解三种抽样方法定义.三种抽样方法共同点、各自特点、三者之间联系以及适用范围:类别共同点各自特点相互联系适用范围简单随机抽样抽样过程中每个个体被抽取概率相等从总体中逐个抽取总体中个数较少系统抽样将总体均分成几局部,按事先确定规那么分别在各局部中抽取在起始局部抽样时采用简单随机抽样总体中个数较多分层抽样将总体分成几层,分层进展抽取各层抽样时采用简单随机抽样或系统抽样总体由差异明显几局部组成例4 以下问题中,采用怎样抽样方法较为合理〔1〕从10台冰箱中抽取3台进展质量检查;〔2〕某电影院有32排座位,每排有40个座位,座位号为1~40.有一次报告会坐满了听众,报告会完毕后为听取意见,需留下32名听众进展座谈;〔3〕某学校有160名教职工,其中教师120名,行政人员16名,后勤人员24名.为了了解教职工对学校在校务公开方面意见,拟抽取一个容量为20样本.此题考察统计中抽样方法有关知识,要求学生会区别几种抽样方法.分析:此题特征是:总体情况来分析选择抽样方法.解:〔1〕总体容量比拟小,用抽签法或随机数表法都很方便. 〔2〕总体容量比拟大,用抽签法或随机数表法比拟麻烦.由于人员没有明显差异,且刚好32排,每排人数一样,可用系统抽样.具体做法是:将每排40人组成一组,共32组,从第1排至第32排分别为1~32组,先在第1排用简单随机抽样抽取一名听众,再将其他各排与此听众座位号一样听众全部取出.〔3〕由于学校各类人员对这一问题看法可能差异较大,故应采用分层抽样方法.具体做法是:总体容量为160,故样本中教师人数应为20×160120=15名,行政人员人数应为20×16016=2名,后勤人员应为20×16024=3名. 点评:此题考察统计中抽样方法有关知识,要求学生会区别几种抽样方法.知能训练1.在10 000个有时机中奖参加港澳七日游号码〔编号为0000~9999〕中,在公证部门监视下按照随机抽取方法确定后三位数为369号码为中奖号码.请你分析这里运用了哪种抽样方法来确定中奖号码?依次写出这10个中奖号码.2.某校共有118名教师,为了支援西部教育事业,现要从中抽出16名教师组成暑期西部讲师团.请用系统抽样法选出讲师团成员.3.某大学共有全日制学生15 000人,其中专科生3 788人、本科生9 874人、研究生1 338人,现为了调查学生上网查找资料情况,欲从中抽取225人,为了使样本具有代表性,应该怎样抽取样本?〔充分给予学生思考时间,由学生分析思路,写出详细解题过程,培养学生标准化书写解题过程意识,教师点拨与指导.出示投影片上准备好解题过程,让学生对照自己书写过程,扬长避短〕4.某市3个区共有高中学生2 000人,且3个区高中学生人数之比为2∶3∶5,现要用分层抽样方法从所有学生中抽取一个容量为200样本,这3个区分别应抽取多少人?写出抽样过程.解答:1.因为中奖号码后三位数一样,因此10个中奖号码依次为:0369,1369,2369,3369,4369,5369,6369,7369,8369,9369.它们间隔一样,因此采用是系统抽样方法.2.(1)对这118名教师进展编号1,2, (118)(2)计算间隔k=16118=7.375.由于k 不是一个整数,我们从总体中随机剔除6个样本,再来进展系统抽样.例如我们随机剔除了3、46、59、57、112、93这6名教师,然后再对剩余112名教师编号,计算间隔k=7.(3)在1~7之间随机选取一个数字,例如选5,将5加上间隔7得到第二个个体编号12,再加上7得到第三个个体编号19,依次进展下去,直到获取整个样本.3.采用分层抽样.具体抽样步骤如下:①将总体分成三层:“专科生〞“本科生〞“研究生〞;②因为总人数为15 000人,所以各层个体数与总体个体数之比分别为:“专科生〞占;“本科生〞占;“研究生〞占;③因为抽选出225人,所以从各层中抽出人数为:“专科生〞有×225≈57人;“本科生〞有×225≈148人;“研究生〞有×225≈20人;④在每层中用系统抽样方法抽取样本,把各层抽得个体合在一起就得到了所需样本.4.由分层抽样原理知从各层中抽取样本个数之比等于各层个体数之比,所以从各层中抽出人数为:“第一区〞有102×200=40人;“第二区〞有103×200=60 人;“第三区〞有105×200=100人;然后在每层中用系统抽样方法抽取样本,把各层抽得个体合在一起就得到了所需样本.点评:有针对性与例题配套,加强学生对上课例题理解.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〕分层抽样定义;〔2〕分层抽样实施方法及步骤;〔3〕简单随机抽样、系统抽样及分层抽样区别与联系.作业课本习题2.1 2、8.设计感想由于课程标准对分层抽样要求层次为“了解〞,因此没有在如何合理分层这个层面上花过多时间,而是以例题、习题形式补充了一些与学习、生活、生产相关背景材料,让学生感受分层抽样应用广泛性与必要性.习题详解1.解:采用分层抽样方法.具体为:①将全市800家企业分成四个层:“中外合资企业〞“私营企业〞“国有企业〞“其他性质企业〞;②“中外合资企业〞与全市企业总数之比为160∶800=1∶5;“私营企业〞与全市企业总数之比为320∶800=2∶5;“国有企业〞与全市企业总数之比为240∶800=3∶10;“其他性质企业〞与全市企业总数之比为80∶800=1∶10;③应抽取“中外合资企业〞40×51=8家 ;“私营企业〞40×52=16家;“国有企业〞 40×103=12家;“其他性质企业〞40×101=4家; ④将抽出40家企业合在一起就组成所要样本.2.解:由题意知:抽取高二年级学生15人.故抽取高二年级学生与高二年级学生总数之比为15∶300=1∶20,所以高一年级学生总数为20×20=400人,高三年级学生总数为10×20=200人,全校学生总数为400+300+200=900人.3.解:因为4个区学生人数之比为3∶2.8∶2.2∶2,因此各个区学生数分别占总数3∶(3+2.8+2.2+2)=3∶10,2.8∶(3+2.8+2.2+2)=7∶25, 2.2∶(3+2.8+2.2+2)=11∶50,2∶(3+2.8+2.2+2)=2∶10,所以应分别从各个区抽取学生200×103=60人,200×257=56人,200×5011=44人,200×102=40人. 4.解:可先将高一年级学生按年龄分为15岁、16岁、17岁,然后再将每一个年龄段内学生分为男、女调查他们身高,这样整个年级学生就可分为9个层,最后采用分层抽样方法抽取一些学生调查他们作为样本.5.解:可对全校学生分为三个层:“高一学生〞“高二学生〞“高三学生〞,然后在每一层中采用系统抽样方法抽取出各层学生,最后调查这些学生身高与心率,获得数据,制成表格.6.解:先将学生按年级分为几个局部,然后对每一局部学生采用随机抽样方法抽取一些学生组成样本,调查他们父母年龄,收集数据以制成表格.7.可对班级学生按男、女分为两个局部,然后按男、女生在班级所占比例在每一局部采用随机抽样方法抽取一些学生,以调查他们对这一问题看法.8.解:〔1〕采用分层抽样方法,具体步骤如下:①将500名学生分为4个层:“血型为O 型学生〞“血型为A 型学生〞“血型为B 型学生〞“血型为AB 型学生〞;②“血型为O 型学生〞占总人数比为,“血型为A 型学生〞占总人数比为,“血型为B 型学生〞占总人数比为,“血型为AB 型学生〞占总人数比为;③应抽取血型为O 型学生40×52=16人;血型为A 型学生40×41=10人;血型为B 型学生40×41=10人;血型为AB 型学生40×101=4人; ④从各层用随机抽样方法抽出学生组成样本.〔2〕AB 血型样本抽样过程〔抽签法〕步骤:①将血型为AB 型学生进展随机编号为1,2, (50)②用白纸做成形状、大小完全一样1至50号签;③把1至50号签集中在一起放在一个大容器中充分搅拌均匀; ④沉着器中随机地抽出4个签;⑤最后把编号与抽中号码相一致学生抽出即可.9.解:抽签法或随机数表法:如检查某个班级同学对英语单词掌握情况;系统抽样:检查高一年级同学对英语单词掌握情况;分层抽样:检查全校同学对英语单词掌握情况.10.略.。

第二章分层抽样

第二章分层抽样

分层抽样
总体中的个体 总体中的个 总体由存在明显差
适用范围
数较少
体数较多 异的几部分组成
①抽样过程中每个个体被抽到的可能性相等; 共同点
②每次抽出个体后不再放回,即不放回抽样

三、课程讲授
题型一:分层抽样的概念
[例 1] (1)某政府机关在编人员共 100 人,其中副处级以上
干部 10 人,一般干部 70 人,工人 20 人,上级部门为了了解该
[类题通法] 1.分层抽样的步骤
2.确定每层抽取的个体数的方法 (1)已知总体容量、样本容量及各层的个体数时,首先确定 抽样比Nn,其中 N 为总体容量,n 为样本容量;然后确定每层 抽取的个体的个数 ni=Ni×Nn,其中 Ni 为第 i(i=1,2,…,k) 层的个体数,ni 为第 i 层应抽取的样本数. (2)已知各层个体数之比为 m1∶m2∶…∶mk,样本容量为 n 时,每层抽取的个体数为 ni=n×m1+m2m+i…+mk.
因为样本容量=120,总体个数=500+3 000+4 000 =7 500,则抽样比:7152000=1225,
所以有 500×1225=8,3 000×1225=48, 4 000×1225=64,
所以在教职员工、初中生、高中生中抽取的个体数 分别是 8、48、64.
分层抽样的步骤是: ①分层:分为教职员工、初中生、高中生,共三层. ②确定每层抽取个体的个数:在教职员工、初中生、 高中生中抽取的个体数分别是 8、48、64. ③各层分别按简单随机抽样或系统抽样的方法抽取 样本.
解:(1)上面三种抽取方式中,其总体都是高三全体学生 本学年的考试成绩,个体都是指高三年级每个学生本学年的 考试成绩.其中第一种抽取方式中样本为所抽取的 20 名学生 本学年的考试成绩,样本容量为 20;第二种抽取方式中样本 为所抽取的 20 名学生本学年的考试成绩,样本容量为 20; 第三种抽取方式中样本为所抽取的 100 名学生本学年的考试 成绩,样本容量为 100.

第二章 2.1 2.1.2 系统抽样

第二章 2.1 2.1.2 系统抽样
(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.
[活学活用] 某校高中二年级有 253 名学生,为了了解他们的视力情况,准备 按 1∶5 的比例抽取一个样本,试用系统抽样方法进行抽取,并 写出过程. 解:第一步,先把这 253 名学生编号 000,001,…,252. 第二步,用随机数表法任取出 3 个号,从总体中剔除与这三个号对 应的学生. 第三步,把余下的 250 名学生重新编号 1,2,3,…,250. 第四步,分段.取分段间隔 k=5,将总体均分成 50 段.每段含 5 名学生. 第五步,以第一段即 1~5 号中随机抽取一个号作为起始号,如 l. 第六步,从后面各段中依次取出 l+5,l+10,l+15,…,l+245 这 49 个号. 这样就按 1∶5 的比例抽取了一个样本容量为 50 的样本.
(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.

《抽样技术》第二章-简单随机抽样

《抽样技术》第二章-简单随机抽样

1
f
公式V y S 2 1 f 的说明
n
(1)V y 主要取决于S 2和n,与f 关系不大;
(2)当f n 5%时,1 f 可忽略,即V y S 2 ;
N
n
(3)V y S 2 1 f 2 N n 放回时的V y 2 。
n
n N 1
n
❖ 推论2 y 的标准误
Xi——第i个家庭的成年女子数 Yi——第i个家庭成年女子化妆品的总费用 i=1,2,⋯,N
每个成年女子化妆品的平均费用为
N
总的费用 R 总的成年女子数
Yi
i1 N
Xi
Y X
Y X
i1
比率的例子
❖ (3)在某住宅小区的房价调查中,要估计该小区的平 均房屋单价。令
Xi——第i套住宅的建筑面积 Yi——第i套住宅的市场价格 i=1,2,⋯,N
1, 1
2, 3
3, 4
4, 5
1, 2
2, 4
3, 5
1, 3
2, 5
1, 4
二、简单随机抽样的抽选
❖ 首先将容量为N的有限总体中的所有单元从1 到N编好号码,然后从这N个编号中抽取n个。
❖ 具体的抽取方式一般有: (1)抽签法; (2)随机数表法; (3)计算机产生伪随机数法。
随机数表法
❖ 随机数表是由0, 1, 2, ⋯, 9这十个数字组成的,书中 表3.2给出了由2500个一位数字组成的随机数表。这 个随机数表是这样产生的:在这2500个位置上分别 独立地做一次等可能地产生0, 1, 2, ⋯, 9的随机试验。 因此,在任意一个位置上0~9这十个数字出现的可 能性都相同,在任意两个位置上00~99这一百个数 字出现的可能性也都是相同的,在任意三个位置上 000~999这一千个数字出现的可能性也都是相同的, 依次类推。
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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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