課程內(nèi)容:
《系統(tǒng)抽樣分層抽樣》
一、系統(tǒng)抽樣的基本思想
思考1:某中學(xué)高一年級(jí)有600名學(xué)生,為了了解該年級(jí)學(xué)生對(duì)老師教學(xué)的意見(jiàn),教務(wù)處大蒜從年級(jí)600名學(xué)生中選取60名學(xué)生代表進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,那么怎樣從眾多學(xué)生中選出代表才能較好的反映學(xué)生對(duì)老師教學(xué)的意見(jiàn)?
思考2:對(duì)上述問(wèn)題,你還能否設(shè)計(jì)一個(gè)更簡(jiǎn)單的方法?
二、系統(tǒng)抽樣的一半步驟
思考1:一般地,用系統(tǒng)抽樣從含有N個(gè)個(gè)體的總體中抽取一個(gè)容量為n的樣本,其操作步驟如何?
第一步:將總體的N個(gè)個(gè)體編號(hào);
第二步:確定分段間隔k,對(duì)編號(hào)進(jìn)行分段;
第三步:在第1短用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣確定起始個(gè)體編號(hào)l;
第四步:按照一定的規(guī)則抽取樣本。
思考2:系統(tǒng)抽樣適合在哪種情況下使用?它有什么優(yōu)缺點(diǎn)?與簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣比較,哪種抽樣方法更使樣本具有代表性?
總體中個(gè)體數(shù)比較多;
系統(tǒng)抽樣比簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣更易操作,可節(jié)約抽樣成本;
系統(tǒng)抽樣得到的樣本的代表性和具體的編號(hào)有關(guān);
系統(tǒng)抽樣比簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣應(yīng)用的范圍更廣;
系統(tǒng)抽樣更使樣本具有代表性。
例1.從編號(hào)為1~50的50枚最新研制的某種型號(hào)的導(dǎo)彈中隨機(jī)抽取5枚來(lái)進(jìn)行發(fā)射試驗(yàn),若采用每部分選取的號(hào)碼間隔一樣的系統(tǒng)抽樣方法,則所選取5枚導(dǎo)彈的編號(hào)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
三、分層抽樣的基本思想
思考:某地區(qū)有高中生2400人,初中生10900人,小學(xué)生11000人,當(dāng)?shù)亟逃块T(mén)為了了解本地區(qū)中小學(xué)生的近視率及其形成原因,要從本地區(qū)的中小學(xué)生中抽取1%的學(xué)生進(jìn)行調(diào)查,你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)怎樣抽取樣本?
歸納:
1.分層抽樣:
若總體由差異明顯的幾部分組成,抽樣時(shí),現(xiàn)將總體分成互不交叉的層,然后按照一定的比例,從各層獨(dú)立地抽取一定數(shù)量的個(gè)體,再將各層去除的個(gè)體合在一起作為樣本,我們把這種抽樣方法叫分層抽樣。
2.應(yīng)用分層抽樣應(yīng)遵循哪些要求呢?
(1)分層:將相似的個(gè)體歸入一類(lèi),即為一層,分層要求每層的各個(gè)個(gè)體互不交叉,即遵循不重復(fù)、不遺漏的原則。
(2)分層抽樣為擺正每個(gè)個(gè)體等可能入樣,需遵循在各層中進(jìn)行簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣,每層樣本數(shù)量與每層個(gè)體數(shù)量的比與這層個(gè)體數(shù)量與總體容量的比相等。
四、分層抽樣的操作步驟
某單位有職工500人,其中35歲以下的有125人,35歲~49歲的有280人,50歲以上的有95人,為了調(diào)查職工的身體狀況,要從中抽取一個(gè)容量為100的樣本。
思考1:該項(xiàng)調(diào)查應(yīng)采用哪種抽樣方法進(jìn)行?
思考2:按比例,三個(gè)年齡層次的職工分別抽取多少人?
思考3:在各年齡段具體如何抽樣?怎樣獲得所需樣本?
思考4:一般地,分層抽樣的操作步驟如何?
第一步:計(jì)算樣本容量與總體的個(gè)體數(shù)之比;
第二步:將總體分成互不交叉的層,按比例確定各層要抽取的個(gè)體數(shù);
第三步:用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣或系統(tǒng)抽樣在各層中抽取相應(yīng)數(shù)量的個(gè)體;
第四步:將各層抽取的個(gè)體合在一起,就得到所取樣本。
思考5:在分層抽樣中,如果總體的個(gè)體數(shù)位N,樣本容量為n,第i層的個(gè)體數(shù)位k,則在第i層應(yīng)抽取的個(gè)體數(shù)如何算?
思考6:樣本容量與總體的個(gè)數(shù)之比是分層抽樣的比例常數(shù),按這個(gè)比例可以確定各層應(yīng)抽取的個(gè)體數(shù),如果各層應(yīng)抽取的個(gè)體數(shù)不都是整數(shù)該如何處理?
思考7:簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣,系統(tǒng)抽樣和分層抽樣既有其共性,又有其個(gè)性,你能對(duì)三種抽樣方法作一個(gè)比較嗎?
例1.某公司有1000名員工,下設(shè)若干部門(mén),現(xiàn)用分層抽樣法,從全體員工中抽取一個(gè)容量為80 的樣本,已知策劃部被抽取4個(gè)員工,求策劃部的員工人數(shù)是多少?
例2.某中學(xué)有180名教職員工,其中教學(xué)人員144人,管理人員12人,后勤服務(wù)人員24人,設(shè)計(jì)一個(gè)抽樣方案,從中選取15人去參觀旅游。
例3.某公司在甲、乙、丙、丁四個(gè)地區(qū)分別有150個(gè)、120個(gè)、180個(gè)、150個(gè)銷(xiāo)售點(diǎn),公司為了調(diào)查產(chǎn)品的銷(xiāo)售情況,需從這600個(gè)銷(xiāo)售點(diǎn)中抽取一個(gè)容量為100的樣本,記這項(xiàng)調(diào)查為①;在丙地區(qū)中有20個(gè)特大型銷(xiāo)售點(diǎn),要從中抽取7個(gè)調(diào)查其銷(xiāo)售收入和售后服務(wù)等情況,記這項(xiàng)調(diào)查為②,完成這兩項(xiàng)調(diào)查宜分別采用什么方法?