21系统抽样与分层抽样

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解:(1)确定样本容量与总体的个体数之比1%。
(2)利用抽样比确定各年龄段应抽取的个体 数,依次为 24001%,109001%,110001% , 即24,109,110。
(3)利用简单随机抽样或系统抽样的方法, 从各年龄段分别抽取24,109,110人,然后合 在一起,就是所抽取的样本。
分层抽样的具体步骤是什么?
解:(1)确定样本容量与总体的个体数之比100:500=1:5。
系统抽样的步骤:
(1)采用随机的方式将总体中的个体编号;
(2)将整个的编号按一定的间隔(设为K)分段,当
N
n (N为总体中的个体数,n为样本容量)是整数 时,k N ;当 N 不是整数时,从总体中剔除一些
nn 个体,使剩下的总体中个体的个数 N ' 能被n整除,这 时, k N ' ,并将剩下的总体重新编号;
理论迁移
例2 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?
第一步,采用随机的方式给个体编号, 1,2,…,322
第二步,随机剔除2名学生,再把余下的 320名学生随机编号为1,2,3,…320.
第三步,把总体分成40个部分,每个部 分有8个个体.
抽取一个容量为50的样本,在整个抽样过程中每
个个体被抽到的可能性为(C )
A、1/1000
B、1/1003
C、50/1003
D、50/1000
3、从N个编号中抽取n个号码入样,用系统的方法
抽样,则抽样的间隔为(C )
A、N/n B、n
C、[N/n] D、[N/n]+1
说明:[N/n]表示N/n的整数部分。
问题5:假设某地区有高中生2400人,初中生 10900人,小学生11000人.此地区教育部门为了了 解本地区中小学生的近视情况及其形成原因,要从 本地区的中小学生中抽取1%的学生进行调查.你认 为应当怎样抽取样本?
分析:考察对象的特点是由具有明显差异的几部分 组成.
总体由差异明显的几部分组成时,为了使样本更 充分地反映总体的情况,常将总体分成几个部分, 然后按照各部分所占的比例进行抽样,这种抽样叫 做“分层抽样”,其中所分成的各部分叫做“层”.
n
l (3)在第一段中用简单随机抽样确定起始的个体编号 ;
(4)将编号为 l,l k,l 2k,...,l (n 1)k 的个体抽出。
简记为:编号;分段;在第一段确定起始号;加 间隔获取样本。
系统抽样的特点:
(1)用系统抽样抽取样本时,每个个体被抽到 的可能性是相等的,个体被抽取的概率等于 n
简单随机抽样适用于个体数不太多的总体。 那么当总体个体数较多时,宜采用什么抽样 方法呢?
我们按照下面的步骤进行抽样:
第一步:将这500名学生从1开始进行编号;
第二步:确定分段间隔k,对编号进行分段.由于 k=500/50=10,这个间隔可以定为10;
第三步:从号码为1~10的第一个间隔中用简单随机抽样 的方法确定第一个个体编号,假如为6号;
N
(2)系统抽样适用于总体中个体数较多,抽取 样本容量也较大时; (3)系统抽样是不放回抽样。
思考:下列抽样中不是系统抽样的是 ( C )
A、从标有1~15号的15个小球中任选3个作 为样本,按从小号到大号排序,随机确定起点i, 以后为i+5, i+10(超过15则从1再数起)号入样;
B、工厂生产的产品,用传送带将产品送入 包装车间前,检验人员从传送带上每隔五分钟抽 一件产品检验;
抽签法
抽样 简单随 方法 机抽样
随机数表法
系统抽样
共同 (1)抽样过程中每个个体被抽到的概率相等; 点 (2)都要先编号
各自 从总体中逐一抽取 特点
相互 联系
先均分,再按事先确定的 规则在各部分抽取
在起始部分抽样时采用简 单随机抽样
适用 总体中的个体数较少 总体中的个体数较多 范围
探究?
假设某地区有
小结
1.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,从而保 证了抽样的公平性. 2.系统抽样适合于总体的个体数较多的 情形,操作上分四个步骤进行,除了剔 除余数个体和确定起始号需要随机抽样 外,其余样本号码由事先定下的规则自 动生成,从而使得系统抽样操作简单、 方便.
两种抽样方法比较
(2)分层抽样是建立在简单随机抽样或系统抽样 的基础上的,由于它充分利用了已知信息,因此它 获取的样本更具代表性,在实用中更为广泛。
分层抽样
例1 一个单位的职工500人,其中不到35岁的有 125人,35到49岁的有280人,50岁以上的有95 人。为了了解这个单位职工与身体状况有关的某 项指标,要从中抽取一个容量为100的样本。由 于职工年龄与这项指标有关,试问:应用什么方 法抽取?能在500人中任意取100个吗?能将100 个份额均分到这三部分中吗? 分析:考察对象的特点是由具有明显差异的几部分组成。
步骤1:根据已经掌握的信息,将总体分成互
不相交的层
分层
步骤2:根据总体的个体数N和样本容量n计算抽
样比k= n:N
求比
步骤3:确定每一层应抽取的个体数目,并使每一
层应抽取的个体数目之和为样本容量n 定数
步骤4:按步骤3确定的数目在各层中随机抽取个 体,合在一起得到容量为n样本
抽样
强调两点:
(1)分层抽样是等概率抽样,它也是公平的。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个体被抽到的概率相等 为n/N。
• 适用范围:总体中个体数较少的情况,抽取的 样本容量也较小时。
2.简单随机抽样的方法: 抽签法 随机数表法
抽签法的步骤: 编号;制签;搅匀;抽签;取个体。
随机数表法的步骤:编号;选数;读数;取个体。
问题: 某学校为了了解高一年级学生对教师教 学的意见,打算从高一年级500名学生中抽取 50名进行调查。除了用简单随机抽样获取样本 外,你能否设计其他抽取样本的方法?
第四步:从第6号开始,每隔10个号码抽取一个,得到 6,16,26,36,…,496.这样就得到一个样本容量为 50的样本.
这种抽取方法是系统抽样。
一.系统抽样的定义
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,然后逐个抽取的号码依次增
加间隔数得到所求样本。这种方法叫系统抽样
第四步,在第1部分用抽签法确定起始编 号. 第五步,从该号码起,每间隔8个号码抽取 1个号码,就可得到一个容量为40的样本.
1、采用系统抽样的方法,从个体数为1003的
总体中抽取一个容量50的样本,则在抽样过程
中,被剔除的个体数为( 3 ),抽样间隔为

)2。0
2、用系统抽样的方法从个体数为1003的总体中
当已知总体由差异明显的几部分组成时,为了使 样本更充分地反映总体的情况,常将总体分成几 个部分,然后按照各部分所占的比例进行抽样, 这种抽样叫做“分层抽样”,其中所分成的各部 分叫做“层”。
分层抽样
例1 一个单位的职工500人,其中不到35岁的有 125人,35到49岁的有280人,50岁以上的有95人。 为了了解这个单位职工与身体状况有关的某项指 标,要从中抽取一个容量为100的样本。由于职工 年龄与这项指标有关,试问:应用什么方法抽取? 能在500人中任意取100个吗?能将100个份额均分 到这三部分中吗?
一、分层抽样的定义。 一般地,在抽样时,将总体分成互不交叉
的层,然后按照一定的比例,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,这种抽样的方法叫分层抽样。
应用分层抽样应遵循以下要求: (1)分层:将相似的个体归入一类,即为一层,
分层要求每层的各个个体互不交叉,即遵循不重 复、不遗漏的原则。
(2)分层抽样为保证每个个体等可能入样,需 遵循在各层中进行简单随机抽样,每层样本数量 与每层个体数量的比与这层个体数量与总体容量 的比相等。
问题5:假设某地区有高中生2400人,初中生 10900人,小学生11000人.此地区教育部门为了了 解本地区中小学生的近视情况及其形成原因,要从 本地区的中小学生中抽取1%的学生进行调查.你认 为应当怎样抽取样本?
C、搞某Hale Waihona Puke Baidu市场调查,规定在商场门口随机 抽一个人进行询问,直到调查到事先规定的调查 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。
思考:系统抽样与简单随机抽样比较,有何优、缺点?
点评:(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)系统抽样的效果会受个体编号的影响,而简 单随机抽样的效果不受个体编号的影响;系统抽样 所得样本的代表性和具体的编号有关,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现一定的周期性,可 能会使系统抽样的代表性很差.例如学号按照男生 单号女生双号的方法编排,那么,用系统抽样的方法 抽取的样本就可能会是全部男生或全部女生.
63
解析:依编号顺序平均分成的10个小组分 别为0~9, 10~19, 20~29, 30~39, 40~49,50~59,60~69,70~79,80~89,90~99.因第 7组抽取的号码个位数字应是3,所以抽取的号码 是63.这个样本的号码依次是 6,18,29,30,41,52,63,74,85,96这10个号.
[分析]用系统抽样的方法抽取至的导弹编号应该
k,k+d,k+2d,k+3d,k+4d,其中d=50/5=10,k是1到10中用
简单随机抽样方法得到的数,因此只有选项B满足要
求,故选B.
练习:
为了了解某地区参加数学竞赛的1005名学 生的数学成绩,打算从中抽取一个容量为50的 样本,现用系统抽样的方法,需要用 简单随机抽样 方法先从总体中剔除 5 个个体,然后按编号 顺序每间隔__2_0__个号码抽取一个.
(3)系统抽样比简单随机抽样的应用范围更广.
例1.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枚来进行发射实验,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.3,13,23,33,43
C. 1,2,3,4,5
D.2,4,6,16,32
近视率% 80
高中生2400人,初 中生10900人,小
学生11000人,此
60
地教育部门为了了
40
解本地区中小学的
近视情况及其形成
20
原因,要从本地区
的小学生中抽取
0
小学 初中 高中
1%的学生进行调
你认为哪些因素影响学生视 查,你认为应当怎
力?抽样要考虑和因素? 样抽取样本?
2.1.3 分层抽样
4、从已编号为1-50的50枚最新研制的某种型号的
导弹中随机抽取5枚来进行发射实验,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
导弹的编号可能为(B )
A、5,10,15,20,25 B、3,13,23,33,43
C、1,2,3,4,5
D、2,4,6,16,32
5、 ※(2004年福建省高考卷)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=6,则在第7组中抽取的号码为
【说明】由系统抽样的定义可知系统抽样有以下特证: (1)当总体容量N较大时,采用系统抽样。 (2)将总体平均分成几部分指的是将总体分段,分段的 间隔要求相等,因此,系统抽样又称等距抽样,
N
这时间隔一般为k= n ([x]表示不超过x的最大整数). (3)一定的规则通常指的是: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。
2.1.2 系统抽样
课前 练习
1、对于简单随机抽样,个体被抽到的机会( A )
A. 相等
B. 不相等
C. 与抽取的次数有关 D. 不确定
2、从总数为N的一批零件中抽取一个容量为30 的样本,若每个零件被抽取的可能性为25℅, 则N=_1_2_0__
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 通过逐个不放回地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。
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