分层抽样 课件
(1)有30个篮球,其中甲厂生产的有21 个,乙厂生产的有9个,抽取10个入样。
解:(1)总体由有差异明显的几个层次组 成,需选用分层抽样法。
(2)有甲厂生产的30个篮球,其中一箱 21个,另一箱9个。 抽取3个入样。
解:(2)总体容量较小,用抽签法。
(3)有甲厂生产的300个篮球,抽取10 个入样。 解:(3)总体容量较大,样本容量较小 宜用随机数表法。
分层抽样
某市有大型、中型与小型的商店共 1500家,它们的数目之比为2:11:17, 要了解商店的每日零售额情况,要求抽 取其中的30家进行调查,应当采用怎样 的抽样方法?
由于各类商店的零售额有较大的差别, 因此考虑采用分层抽样的方法。
一、分层抽样
当总体由有明显差别的几部分组成时, 为了使抽取的样本更好地反映总体的情况, 我们经常将总体中各个个体按某种特征分 成若干个互不重叠的几部分,每一部分叫 做层,在各层中按层在总体中所占比例进 行简单随机抽样,这种抽样方法叫做分层 抽样。分层抽样能使样本具有较强的代表 性,而且在各层抽样时,又可灵活地选用 不同的抽样方法。
例如上例中高一、高二、高三的学生 数分别为402,296,202,则三个层面 上用上面方法求得的数目分别为20.1, 14.8,10.1. 每层还是分别按20,15, 10名学生抽取。
在每个层面上抽样时,可以采用简单 随机抽样的方法。
分层抽样的特点:
(1)适用于总体由有明显差别的几部分组 成的情况;
抽取
机抽样或系 分组成
统抽样
例2 选择合适的抽样方法抽样,写出抽样 过程。 (1)有30个篮球,其中甲厂生产的有21 个,乙厂生产的有9个,抽取10个入样。 (2)有甲厂生产的30个篮球,其中一箱 21个,另一箱9个。 抽取3个入样。 (3)有甲厂生产的300个篮球,抽取10个 入样。 (4)有甲厂生产的300个篮球,抽取30个 入样。
解:因为抽样比k=1:5,应从副处级以上 干部中抽取2人,一般干部中抽取14人, 工人中抽取4人。
因副处级以上干部与工人人数都较少, 他们分别按1~10编号和1~20编号,然后采 用抽签法分别抽取2人和4人;
对一般干部70人采用00,01,……,69 编号,然后用随机数表法抽取14人。
二、三种抽样方法的比较
(4)有甲厂生产的300个篮球,抽取30个 入样。 解:(4)总体容量较大,样本容量也较 大,宜用系统抽样法。
(2)抽取的样本更好地反映了总体的情况;
(3)是等可能性抽样,每个个体被抽到 的可能性都是 n
N
分层抽样的步骤:
(1)根据已经掌握的信息,将总体分成 若干个互不相交的层;
(2)根据总体中的个体数N和样本容量n, 计算抽样比k= n ;
N
(3)确定第i层应该抽取的个体数目ni= Ni×k(Ni为第i层所包含的个体数),使 得各ni之和为n;
例如,某中学高中学生有900名,为了 考察他们的体重状况,打算抽取容量为45 的一个样本。已知高一有400人,高二有 300人。高三有200人,采用分层抽样。
样本容量与总体容量的比是45:900= 1: 20,所以在高一、高二、高三3个层面上 取的学生数分别为20,15,10人。
当有些层面上抽取的学生数用除法算出 的结果不是整数时,可作细微调整。
类别
共同点 各自特点 相互联系 适用范围
简单随机抽 抽样过程 从总体中逐个
总体中的个
样抽取
系统抽样 的概率相 将总体均分成 在起始部分 总体中的个
等
几部分,按事 抽样时,采 体数较多
先确定的规则 用简单随机
在各部分中抽 抽样
取
分层抽样
将总体分成几 各层抽样时 总体由差异
层,分层进行 采用简单随 明显的几部
(4)在各个层中,按步骤(3)中确定
的数目在各层中随机抽取个体,合在一
起得到容量为n的样本。
例1. 某政府机关有在编人员100人,其中 副处级以上干部10人,一般干部70人,工 人20人。上级机关为了了解政府机构改革 的意见,要从中抽取一个容量为20的样本, 试确定用何种方法抽取,请具体实施操作。
③系统抽样比简单随机抽样的应用范围更 广,它可以应用到个体有自然编号,但是 总体中个体的数目却在抽样时无法确定的 情况(如生产线上产品的质量检验)。 (3)分层抽样:充分利用了已知的总体信 息,得到的样本比前两种方法有更好的代 表性,并且可得到各层的子样本以估计各 层的信息。
上述三种抽样方法的比较如下表所示:
(1)简单随机抽样:简单随机抽样是最 基本的抽样方法,其他的各种随机抽样方 法中,大都会以某种形式引用它。 (2)系统抽样:①系统抽样比其他随机抽 样方法更容易施行,可节约抽样成本;
②系统抽样所得样本的代表性和具体的 编号有关,如果编号的个体特征随编号变 化呈现一定的周期性,可能会使系统抽样 的代表性很差;