高中数学必修三：抽样 ppt

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〖说明〗(1)分段间隔的确定:
当 N 是整数时,取k= N ;
n
n
当 N 不是整数时,可以先从总体中随机地 n
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.通常取k=

N n

(2)从系统抽样的步骤可以看出，系统抽样
是把一个问题划分成若干部分分块解决，从而
把复杂问题简单化，体现了数学转化思想。
第三步：将得到的号签放入一个容器中，并充分搅匀；
第四步：从容器中逐个不放回地依次抽取6个号签，并记 录上面的编号；
第五步：所得的号码对应的志愿者就是支援小组的成员。
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2.随机数法
例：从800袋牛奶中抽取60袋进行质量检查，利用 随机数法设计抽样方案。
第一步：将800袋牛奶编号，号码是000，001，…，799；
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;
第四步:从第6号开始,每隔10个号码抽取一个,得到
第二步：在随机数表中任选一个数作为开始，例如选出第 8行第7列的数“7”；
第三步：从数“7”开始，向右读，得到一个三位数785， 由于785<799，说明号码785在总体编号内，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； 第四步：以上号码对应的60袋牛奶就是要抽取的对象。
这时间隔一般为k＝ ([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。
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二、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为:
（1）将总体中的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；
采用简单随机抽样的方法，从第一组5名 学生中抽出一名学生，如确定编号为3的学生, 依次取出的学生编号为3,8,13,…,288,293 , 这样就得到一个样本容量为59的样本.
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例2、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
例4:某小礼堂有25排座位，每排20个座位，一次 心理学讲座，礼堂中坐满了学生，会后为了了解 有关情况，留下座位号是15的所有25名学生进行
测试，这里运用的是 系统 抽样方法。
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例5:采用系统抽样从个体数为83的总体中 抽取一个样本容量为10的样本，那么每个个体
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探究？
假设某地区有
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
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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？
10 人样的可能性为 ____8_3____.
例6：从2004名学生中选取50名组成参观 团，若采用下面的方法选取：先用简单随机抽 样从2004人中剔除4人，剩下的2000个再按系
统抽样的方法进行，则每人入选的机会( C)
A.不全相等 B.均不相等
C.都相等 D.无法确定
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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；
（2）将编号按间隔k分段(k∈N）. （3）在第一段用简单随机抽样确定起始 个体的编号L（L∈N,L≤k）。 （4）按照一定的规则抽取样本，通常是 将起始编号L加上间隔k得到第2个个体编号L+K， 再加上K得到第3个个体编号L+2K，这样继续下 去，直到获取整个样本.
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（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。 2019年5月13日
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二、分层抽样的步骤：
（2）为了保证每个个体等可能入样，所有层应采用 同一抽样比等可能抽样。
（3）在每层抽样时，应采用简单随机抽样或系统抽 样的方法进行抽样。
2、分层抽样的优点是：使样本具有较强的代表性， 并且抽样过程中可综合选用各种抽样方法，因此分层抽 样是一种实用、操作性强、应用比较广泛的抽样方法。
号可能是（ 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
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例3:从2005个编号中抽取20个号码入样，采
用系统抽样的方法，则抽样的间隔为
（ C）
A．99
B、99.5
C．100 D、100.5
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2.1.3 分层抽样
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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：
第四步：以上号码对应的10台机器就是要抽取的对象。
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思考：当N＝100时，分别以0，1，3，6为起点对 总体编号，再利用随机数表抽取10个号码， 你能说出从0开始对总体编号的好处吗？
当总数为100时，从0开始编号，那么用两位 数字即可，因此可以节省从随机数表中抽取随机数 的时间。
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练习：要从某厂生产的300台机器中用随机数表法 抽出10台作为样本，试设计抽样方案。
第一步：将300台机器编号，号码是000，001，…，299；
第二步：在随机数表中任选一个数作为开始，例如选出第 3行第2列的数“6”；
第三步：从数“6”开始，向右读，每次读取3位，凡不在 000～299中的数跳过去不读，前面已经读过的也跳过去不 读，依次可得到：026，141，012，269，050，101，243， 099，006，184；
(3)系统抽样比简单随机抽样的应用范围更广.
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【例题解析】 例1、某校高中三年级的295名学生已经编
号为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，用系统抽 样的方法进行抽取，并写出过程。
解:样本容量为295÷5=59.
确定分段间隔k=5,将编号分段 1~5,6~10,…,291~295;
C、搞某一市场调查，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。
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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;
入样，必须进行
（c ）
A、每层等可能抽样
B、每层不等可能抽样
C、所有层按同一抽样比等可能抽样
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例1、某高中共有900人，其中高一年级300
人，高二年级200人，高三年级400人，现采用
分层抽样抽取容量为45的样本，那么高一、高
二、高三各年级抽取的人数分别为（D ）
6,16,26,36,…,496.这样就得到一个样本容量为
2019年5月5130日 的样本.
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一.系统抽样的定义： 将总体平均分成几部分，然后按照一定的规
则，从每一部分抽取一些个体作为样本，这种抽 样的方法叫做系统抽样。
【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，
(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.
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课堂小结
一、系统抽样
1.系统抽样的定义; 2.系统抽样的一般步骤; 3.分段间隔的确定.
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二、分层抽样
1、分层抽样是当总体由差异明显的几部分组成时采 用的抽样方法，进行分层抽样时应注意以下几点：
（1）分层抽样中分多少层、如何分层要视具体情况 而定，总的原则是，层内样本的差异要小，面层之间的 样本差异要大，且互不重叠。
（1）按某种特征将总体分成互不相交的层 （2）按比例k=n/N确定每层抽取个体的个数 (n/N)*Ni个。 （3）各层分别按简单随机抽样的方法抽取。 （4）综合每层抽样，组成样本。
练习：分层抽样又称类型抽样，即将相似的个
体归入一类（层），然后每层抽取若干个体构
成样本，所以分层抽样为保证每个个体等可能
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用随机数法抽取样本的步骤：
①将总体中的所有个体编号(每个号码位数一致); ②在随机数表中选定开始的数字(确定行数列数);
③从选定的数开始按一定方向读数，若得到的号 码大于总体编号或与前面所取出的号码重复的去 掉，如此进行下去，直到取满为止; ④根据选定的号码抽取样本。
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2.1.2 系统抽样
【探究】：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，用简单随机 抽样获取样本方便吗? 你能否设计其他抽 取样本的方法？
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【探究】：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，用简单随机抽样获取样本 方便吗? 你能否设计其他抽取样本的方法？
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解：因为疾病与地理位置和水土均有关系，
所以不同乡镇的发病情况差异明显，因而采用 分层抽样的方法，具体过程如下：
（1）将3万人分为5层，其中一个乡镇为一层。 （2）按照样本容量的比例随机抽取各乡镇应 抽取的样本。 300×3/15=60（人），300×2/15=100（人）， 300×2/15=40（人），300×2/15=60（人）， 因此各乡镇抽取人数分别为60人、40人、100人、 40人、60 人。 （3）将300人组到一起，即得到一个样本。
A.15,5,25
B.15,15,15
C.10,5,30
D15,10,20
例2：一个地区共有5个乡镇，人口3万人， 其中人口比例为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。
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2.1 随机抽样
2.1.1 简单随机抽样
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1.抽签法
例：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。
第一步：将18名志愿者编号，号码是01，02，…，18；
第二步：将号码分别写在一张纸上，制成号签；