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2.1.3 分层抽样-课件ppt
解: 六年级占 1000 ,应取 1000 100 40 名;
2500
2500
初三年级占
800 2500 ,应取
800 100 32 2500
名;
高三年级占 700 ,应取 700 100 28 名。
2500
2500
然后分别在各年级(层)运用系统抽样方法抽取.
一、分层抽样的定义 一般地,在抽样时,将总体分成互不交叉
很喜爱 喜爱 一般 不喜爱 2 435 4 567 3 926 1 072 电视台为了进一步了解观众的具体想法和意见,打算从中再 抽取 60 人进行更为详细的调查,应怎样进行抽样?
[思路点拨] 确定每层
人数多,差异大 → 分层抽样 → 抽取比例 → 在各层中 合在一起 分别抽取 → 得样本
[解析] 采用分层抽样的方法,抽样比为1260000. “很喜爱”的有 2 435 人,应抽取 2 435×1260000≈12(人); “喜爱”的有 4 567 人,应抽取 4 567×1260000≈23(人); “一般”的有 3 926 人,应抽取 3 926×1260000≈20(人); “不喜爱”的有 1 072 人,应抽取 1 072×1260000≈5(人). 因此,采用分层抽样的方法在 “很喜爱”“喜爱”“一 般”“不喜爱”的人中分别抽取 12 人、23 人、20 人和 5 人.
[练习 2] 一个地区共有 5 个乡镇,人口 3 万人,其人口比 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.
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.
二、分层抽样的步骤:
(1)分层:按某种特征将总体分成若干部分;
(2)按比例确定每层抽取个体的个数;
每一层抽取的数=
该层个体数 总体个体数
×
样本 容量
(3)各层分别按简单随机抽样或系统抽样的
方法抽取;
(4)综合每层抽样,组成样本.
〖说明〗:
(1)在步骤1—分层中,通常是根据总体的特 征指标的差异来分层;
方法 3:按 20∶140=1∶7 的比例,从教师中抽出 13 人, 从教辅行政人员中抽出 4 人,从总务后勤人员中抽出 3 人.从各 类人员中抽取所需人员时,均采用随机数法,可抽取 20 人.
A.方法 2,方法 1,方法 3 B.方法 2,方法 3,方法 1 C.方法 1,方法 2,方法 3 D.方法 3,方法 1,方法 2
[练习 1] 某工厂生产 A,B,C 三种不同型号的产品,产品 数量之比依次为 2∶3∶5,现用分层抽样方法抽出一个容量为 n 的样本,样本中 A 种型号产品有 16 件,那么此样本的容量 n= ______.
答案:80 解析:因为 A 种产品在总体中占了2+23+5=15, 又因为每个个体被抽到的可能性都相等,故样本容量为 16÷15= 80.
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求得各乡镇应抽取的人数分别为 60 人、40 人、100 人、40 人、60 人. (3)按照各层抽取的人数随机抽取各乡镇应抽取的样本. (4)将 300 人合到一起,即得到一个样本.
三、三种抽样方法的比较
[思路点拨] 按每一种抽样方法的特点、步骤进行识别.
[答案] C
[解析] 结合简单随机抽样、系统抽样、分层抽样的含义判 断方法 1 是简单随机抽样,方法 2 是系统抽样,方法 3 是分层抽 样.
[巧归纳] 抽样方法的选取 (1)若总体由差异明显的几个层次组成,则选用分层抽样. (2)若总体没有差异明显的层次,则考虑采用简单随机抽样或 系统抽样. 当总体容量较小时宜用抽签法;当总体容量较大,样本容量 较小时宜用随机数表法;当总体容量较大,样本容量也较大时宜 用系统抽样.
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。
【说明】分层抽样应遵循以下要求: (1)分层:将相似的个体归为一类,即分为一层,
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或系统抽样,每层样本数量 与每层个体数量的比与样本容量与总体容量的 比相等。
类别 共同点
各自特点
联系
适用范围
简单随 ( 1 ) 抽 样 机抽样 过程中每个
个体被抽到
从总体中逐个 抽取
的可能性相
等 系统 (2)每次 抽 样 抽出个体后
不再将它放 回,即不放
将总体均分成几 部分,按预先制 定的规则在各部 分抽取
在起始部分 样时采用简 随机抽样
分 回ห้องสมุดไป่ตู้样 层 抽 样
分层抽样时
将总体分成几层, 采用简单随
思考:(4)三个年级同学有较大差别,应如何提 高样本的代表性? 应考虑他们在样本中所占的比例。
(5)如何确定各年级所要抽取的人数? 计算每一部分占总体个体数的比例,
在各年级中按比例分配样本,得各年级所
要抽取的个体数。
某校小学六年级、初中三年级和高中三年级分别 有1000,800和700名同学,为了了解全校毕业班学生的 视力情况,从以上三个年级中抽取容量为100的样本, 你认为应当怎样抽取样本较为合理?
[例 1] 一个单位共有职工 200 人,其中不超过 45 岁的有 120 人,超过 45 岁的有 80 人.为了调查职工的健康状况,用分层抽 样的方法从全体职工中抽取一个容量为 25 的样本,应抽取超过 45 岁的职工________人.
[思路点拨] 由分层抽样的概念,按比例抽取.
[解析] 抽样比为 25∶200=1∶8,而超过 45 岁的职工有 80 人,则从中应抽取的个体数为 80×18=10.
方法 1:将 140 人从 1~140 编号,然后制作出标有 1~140 的形状、大小相同的号签,并将号签放入同一箱子里均匀搅拌, 然后从中抽出 20 个号签,编号与号签相同的 20 个人被选出.
方法 2:将 140 人分成 20 组,每组 7 人,并将每组 7 人按 1~ 7 编号,在第 1 组采用抽签法抽出 k(1≤k≤7)号,其余各组 k 号 也被抽出,20 个人被选出.
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。
比较简单随机抽样、系统抽样、分层抽样
(3)采用系统抽样时,当总体容量 N 能被样本容量 n 整除时, 抽样间隔为 k=Nn;当总体容量不能被样本容量整除时,先用简 单随机抽样剔除多余个体,抽样间隔为 k=Nn .
【课堂小结】 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,各层之间的样本差异要大,且互不重 叠。 (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。
分层进行抽取
机抽样或系
统抽样
总体个数 较少
总体个数 较多
总体由差异 明显的几部 分组成
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[例 3] 某学校有职工 140 人,其中教师 91 人,教辅行政人员 28 人,总务后勤人员 21 人.为了了解职工的某种情况,要从中 抽取一个容量为 20 的样本.以下的抽样方法中,按简单随机抽 样、系统抽样、分层抽样顺序的是( )
(2)在实际应用中,常按地理区域或行政管 理单位来分层.这样可以使得抽样过程的组织管 理及数据汇总都比较方便,还可以得到各个层的 分析结果.
(3)当总体是由差异明显的几个部分组成 时,往往选用分层抽样的方法.
[例 2] 某电视台在因特网上就观众对某一节目的喜爱程度 进行调查,参加调查的总人数为 12 000 人,其中持各种态度的人 数如下表所示:
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。
思考:(1)总体、个体、样本、样本容量分 别是什么?
(2)如果在2500名学生中随机抽取 100名学生,有无不足之处?
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某校小学六年级、初中三年级和高中三年级分别 有1000,800和700名同学,为了了解全校毕业班学生的 视力情况,从以上三个年级中抽取容量为100的样本, 你认为应当怎样抽取样本较为合理?
2.1.3分层抽样
复习回顾
已经学过的两种抽样方法?
◆简单随机抽样:
{①抽签法; ②随机数表法; 适用范围:总体中个体较少。
◆系统抽样:
{步骤: 编号
分段
抽取
适用范围:总体中个体较多。
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某校小学六年级、初中三年级和高中三年 级分别有1000,800和700名同学,为了了解全校 毕业班学生的视力情况,从以上三个年级中抽 取容量为100的样本,你认为应当怎样抽取样本 较为合理?
(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;