内容正文:
第九章 统 计
9.1 随机抽样
9.1.1 简单随机抽样
[学习目标] 1.了解总体、样本、样本量的概念,了解数据的随机性.2.通过实例,了解简单随机抽样的含义及其解决问题的过程,掌握两种简单随机抽样方法:抽签法和随机数法.3.会计算样本均值,了解样本与总体的关系(重点).
要点一 全面调查与抽样调查
1.全面调查
对每一个调查对象都进行调查的方法,称为__全面调查__,又称__普查__.在一个调查中,我们把调查对象的全体称为__总体__,组成总体的每一个调查对象称为__个体__.
2.抽样调查
根据一定目的,从总体中抽取一部分个体进行调查,并以此为依据对总体的情况作出估计和推断的调查方法,称为__抽样调查__.我们把从总体中抽取的那部分个体称为__样本__,样本中包含的个体数称为__样本量__.调查样本获得的变量值称为样本的观测数据,简称__样本数据__.
3.全面调查和抽样调查的比较
方法
全面调查
抽样调查
优点
调查结果全面、系统
(1)迅速及时;
(2)节约人力、物力和财力
缺点
工作量大,有时候费时费力
调查结果不如全面调查全面、系统
适用范围
(1)调查对象少;
(2)调查对象多,但是调查结果要求必须全面、系统、准确时
(1)调查对象太多,且不必要全面调查时;
(2)调查方式有破坏性时
要点二 简单随机抽样
1.简单随机抽样的定义
一般地,设一个总体含有N(N为正整数)个个体,从中逐个抽取n(1≤n<N)个个体作为样本,如果抽取是放回的,且每次抽取时总体内的各个个体被抽到的概率都相等,我们把这样的抽样方法叫做__放回简单随机抽样__;如果抽取是不放回的,且每次抽取时总体内未进入样本的各个个体被抽到的概率都相等,我们把这样的抽样方法叫做__不放回简单随机抽样__.放回简单随机抽样和不放回简单随机抽样统称为__简单随机抽样__.通过简单随机抽样获得的样本称为简单随机样本.与放回简单随机抽样比较,不放回简单随机抽样的效率更高,因此人们实践中更多采用不放回简单随机抽样.除非特殊声明,本章所称的简单随机抽样指不放回简单随机抽样.
2.最常用的简单随机抽样的方法是__抽签法__和__随机数法__.
思考:用简单随机抽样法抽取样本,样本量是否越大越好?
提示 用简单随机抽样的方法抽取样本时,样本量越大,样本所反映的实际情况就越接近总体的实际情况,即对于样本的代表性,一般说来,样本量大的会好于样本量小的,尤其是样本量不大时,增加样本量可以较好地提高估计的效果.但是,在实际抽样中,样本量的增大会导致调查的人力、费用、时间等成本的增加.因此,抽样调查中样本量的选择要根据实际问题的需要,并不一定是越大越好.
要点三 抽签法和随机数法
1.抽签法
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.
2.随机数法
简单随机抽样中,另一个经常被采用的方法是随机数法,即利用随机试验或信息技术(即计算器、电子表格软件和R统计软件)生成的随机数进行抽样.
3.抽签法与随机数法的比较
方法
抽签法
随机数法
相同点
(1)抽签法与随机数法都是简单随机抽样,并且要求被抽取样本的总体的个数有限;
(2)抽签法与随机数法都是从总体中逐个进行抽取,都是不放回抽样
不同点
适用于总体个数较少的情形
适用于总体个数较多的情形
要点四 简单随机抽样中的两类特征数
1.总体平均数
一般地,总体中有N个个体,它们的变量值分别为Y1,Y2,Y3,Y4,…,YN,则称==i为__总体均值__,又称__总体平均数__.如果总体的N个变量值中,不同的值共有k(k≤N)个,不妨记为Y1,Y2,…,Yk,其中Yi出现的频数fi(i=1,2,…,k),则总体均值还可以写成__加权平均数__的形式=iYi.
2.样本平均数
如果从总体中抽取一个容量为n的样本,它们的变量值分别为y1,y2,…,yn,则称==i为__样本均值__,又称__样本平均数__,在简单随机抽样中,我们常用 样本平均数 去估计 总体平均数 .
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1)科学的抽样所得到的样本能真实地反应总体.( )
(2)简单随机抽样就是随便抽取样本.( )
(3)抽签法中确保样本代表性的关键是逐一抽取.( )
(4)已知总体容量为106,若用随机数法抽取一个容量为10的样本,则总体的编号是000,001,…,105.( )
解析 (1)错误,一般通过样本去估计总体,所以样本只能近似地反映总体.
(2)错误,简单随机抽样要保证每个个体被抽到的可能性相同,并不是随便抽取样本.
(3)错误,搅拌均匀是确保样本代表性的关键.
(4)正确,对总体中