内容正文:
第六章 统计
6.2.1 简单随机抽样
1.理解随机抽样的概念,掌握抽签法、随机数表法的一般步骤;
2.通过对生活中的实例分析、解决,体验简单随机抽样的科学性及其方法的可靠性,培养分析问题、解决问题的能力;
3.通过实例研究,体会抽样调查在生活中的应用,培养抽样思考问题意识,养成良好的品质
理解随机抽样的必要性和重要性,用抽签法和随机数法抽取样本.
理解等可能性的含义、抽签法和随机数法的实施步骤.
如果你想要了解全校所有学生的身高情况,有以下三种方案,你会怎么选?
方案一:逐个测量;
方案二:从学校篮球队抽取一部分调查;
方案三:从全校范围内抽取一部分调查.
方案一:结果最准确,但是耗时耗力,还可能影响正常的教学活动;
方案二:篮球队的学生普遍偏高,样本的分布与总体的分布相差远,得出的结果可能是片面的,样本不具有代表性;
方案三:相对合理.
那么,怎样抽取样本才是合理的呢?
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例如,在调查学校学生的身高时,若身高在160 cm~170 cm的学生占总体的40%,那么样本中160 cm~170 cm的学生占样本容量的40%,这样得出的结论更准确.
方案三怎样抽取才能使样本更好地代表总体?
因为抽查是由部分来推断总体,所以其结果具有不确定性,在处理这个矛盾的过程中,人们经过长期的实践总结,得出了抽查的基本方法——随机抽样.
尽量使样本的分布能近似于总体的分布.
什么是随机抽样?
在抽样调查中,每个个体被抽到的可能性均相同的抽样方法,称为随机抽样.
常用的抽样方法叫什么?
一般地,从N(N为正整数)个不同个体构成的总体中,逐个不放回地抽取n(1≤n<N) 个个体组成样本,并且每次抽取时总体内的每个个体被抽到的可能性相等,这样的抽样方法通常叫作简单随机抽样.
简单随机抽样是一种最基本的抽样方法,对于不知道某些特别信息的总体,往往采用简单随机抽样.
1.不是简单随机抽样.因为被抽取样本的总体的个体数是无限的而不是有限的;
2.不是简单随机抽样.简单随机抽样是不放回抽样,而它是放回抽样;
3.不是简单随机抽样.因为它是一次性抽取,而不是“逐个”抽取.
下面抽取样本的方式是简单随机抽样吗?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.
①总体的个体数较少;
②逐个抽取;
③不放回抽样;
简单随机抽样具备以下四个特点:
④等可能抽样.
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在解决实际问题时,通常采用抽签法和随机数法(利用工具产生随机数).
在解决实际问题时,怎样才能保证等可能抽取呢?
什么是抽签法?
先把总体中的N(N为正整数)个个体编号,并把编号依次分别写在形状、大小相同的签上(签可以是纸条、卡片或小球等),再将这些号签放在同一个不透明的箱子里搅拌均匀.每次随机地从中抽取一个,然后将箱中余下的号签搅拌均匀,再进行下一次抽取.如此下去,直至抽到预先设定的样本容量.
抽签法的具体步骤:
(1)给总体中的每个个体编号;
(2)抽签.
抽样的过程中要保证什么?
保证每个个体被抽到的可能性是一样的.
哪些步骤保证每个个体被抽到的可能性是一样的?
某班有40名学生,从中随机抽取3人作为代表去参加某项测试,应该怎样抽样?
1.把全班学生的学号(01、02、03……39、40)依次分别写在40张同样大小的纸条上,以同样的方式折叠后放进同一个不透明的容器中,搅拌均匀;
2.逐张不放回地从中抽取3张,每次抽取后再次搅匀,并记录编号.
优点:简单易行;
缺点:总体容量非常大时,费时费力,不容易搅拌均匀,会导致抽样不公平.
抽签法有哪些优点和缺点?
当个体数很多时,还方便使用抽签法吗?
当总体中所含个体数较多时,抽签法虽然能够保证样本的代表性,但是操作起来有一定的困难,能否设计一个方案既能保证抽样的等可能性,又方便操作?
随机数法
用随机数表产生随机数是一个常用的方法,在上面的试验中,取N=10,并改用有放回的方式进行摸球.每摸出一个球,就将球的号码按行、列的方式依次写在一个空白表中,这样就形成了一个随机数表.
先把总体中的N个个体依次编码为0、1、2、… N-1,然后利用工具(转盘或摸球、随机数表、科学计算器或计算机)产生0、1、2、…N -1中的随机数,产生的随机数是几,就选第几号个体,直至选到预先设定的样本容量.
英国统计学家梯培特
(Leonard Henry Caleb Tippett,
1902-1985)制作,于1927年出版.
利用随机数表进行抽样的具体步骤是什么?
(1)给