
第八章 概率與統(tǒng)計(jì)初步 8.4.1 簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣
在初中,我們用過“自然數(shù)集”“有理數(shù)集”等表述,這里的“集”就是集合的簡(jiǎn)稱,那么什么是集合呢?
思考:在生活當(dāng)中,我們經(jīng)常會(huì)獲取一些信息,我們是怎樣得到這些信息的呢?請(qǐng)舉例說明.
為了獲取信息,我們往往需要進(jìn)行調(diào)查.
獲取信息的途徑有:直接獲取和間接獲取.
如某節(jié)目的收視率,某市居民用水量情況,產(chǎn)品的合格率.
有時(shí)候我們需要對(duì)全體對(duì)象進(jìn)行調(diào)查,如:人口普查,航天器的每個(gè)零件,這種調(diào)查方式稱為普查.
“普查王者”——小明的故事:
媽媽:“小明,幫媽媽買盒火柴去,這次注意點(diǎn),上次你買的火柴好多劃不著.”
小明高興地跑回來.“媽媽,這次的火柴全劃得著,
媽媽問:“你怎么知道的?”
小明回答:因?yàn)槲颐扛荚囘^了”.
當(dāng)樣本總體較大或調(diào)查具有破壞性時(shí),我們不可能也沒必要對(duì)所有對(duì)象進(jìn)行調(diào)查,通常抽取總體中的一部分進(jìn)行分析,來估計(jì)總體的情況,這種調(diào)查方式稱為抽樣調(diào)查.
從調(diào)查的對(duì)象中按照一定的方法抽取其中一部分對(duì)象進(jìn)行調(diào)查、研究、分析和觀測(cè),獲取數(shù)據(jù),對(duì)調(diào)查對(duì)象的某個(gè)指標(biāo)做出推測(cè)(如學(xué)生的身高),這就是抽樣調(diào)查.
樣本:從總體中抽取得一部分個(gè)體所組成的集合稱為樣本.
樣本容量:樣本中個(gè)體的數(shù)目稱為樣本量,也稱為樣本容量.
總體:把所研究對(duì)象的全體稱為總體.
問:樣本容量有單位嗎?
個(gè)體:總體中的每一個(gè)對(duì)象稱為個(gè)體.
二、統(tǒng)計(jì)問題中的相關(guān)概念:
概念理解: 為了解全校學(xué)生的視力情況,從全校3000名學(xué)生中抽取100名學(xué)生,觀察他們的視力情況.
個(gè)體:______________________.
在這個(gè)調(diào)查中,調(diào)查對(duì)象的全體是什么?
全體:______________________________.
全校3000名學(xué)生的視力情況
樣本:________________________________.
被抽取的100名學(xué)生的視力情況
樣本容量:______.
思考:在生活當(dāng)中,我們經(jīng)常會(huì)碰到抽取樣本的例子,
比如,全班有40名同學(xué),要隨機(jī)抽取8名同學(xué)背書,應(yīng)該怎樣抽取以保證公平且客觀呢?
我們可以做40個(gè)標(biāo)簽,分別寫上每個(gè)同學(xué)的名字,放在抽簽桶里,我們采取放回還是不放回的方式抽樣呢?
一般地,設(shè)總體中的個(gè)體數(shù)為N,從中逐個(gè)不放回地抽取n(n≤N)個(gè)個(gè)作為樣本,且每次抽取時(shí)總體內(nèi)的每個(gè)個(gè)體被抽到的概率相等,這種抽樣方法稱為簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣.
三、簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的概念:
簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣是抽樣方法的基礎(chǔ),最常用的簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣方法是抽簽法.
①. 編號(hào):把總體中的N個(gè)個(gè)體從1至N逐一編號(hào);
②. 做簽:做編號(hào)為1至N的簽;
③. 抽簽:將做好的簽放到容器中,搖動(dòng)均勻后,從中不放回地逐個(gè)抽取n個(gè)簽;
④. 取樣:按照抽取到的簽上的號(hào)碼取出對(duì)應(yīng)的個(gè)體,得到一個(gè)容量為n的樣本.
例1. 全班有40名同學(xué),要隨機(jī)抽取8名同學(xué)背書,如何設(shè)計(jì)抽樣方案?
解. 用抽簽法設(shè)計(jì)方案:
①. 編號(hào):將40名學(xué)生按學(xué)號(hào)進(jìn)行編號(hào),編號(hào)的順序是1,2,···,40;
②. 做簽:將號(hào)碼分別寫好,貼在每根相同的竹簽上;
③. 抽簽:將號(hào)簽放在不透明的抽簽桶內(nèi)搖勻,從中不放回的逐個(gè)抽取8個(gè)號(hào)簽;
④. 取樣:記錄號(hào)簽的編號(hào),所得學(xué)號(hào)對(duì)應(yīng)的學(xué)生就是需要背書的學(xué)生.
③. 個(gè)體不放回抽樣,所抽取的樣本中沒有被重復(fù)抽取的個(gè)體;
④. 等可能性抽樣,每一個(gè)個(gè)體被抽取的概率相等.
例2. 某班50名學(xué)生中有30名男生,20名女生,用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣抽取1名學(xué)生參加某項(xiàng)活動(dòng),則抽到女生的可能性是( )A. 0.4 B. 0.5 C. 0.6 D. 0.7
例3.下面抽樣方法是簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的是( )A.從平面直角坐標(biāo)系中抽取5個(gè)點(diǎn)作為樣本.B.飲料公司從倉庫中的1000箱可樂中一次性搬取20箱進(jìn)行質(zhì)量檢查.C.某連隊(duì)從200名戰(zhàn)士中,挑選出50名最優(yōu)秀的戰(zhàn)士去參加搶險(xiǎn)救災(zāi)活動(dòng).D.從10個(gè)手機(jī)中逐個(gè)不放回地隨機(jī)抽取2個(gè)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)(假設(shè)10個(gè)手機(jī)已編好號(hào),對(duì)編號(hào)隨機(jī)抽取).
簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣必須具備下列特點(diǎn):
(2). 抽取的樣本是從總體中逐個(gè)抽取的;
(3). 簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣是一種等可能的抽樣.
如果三個(gè)特征有一個(gè)不滿足,就不是簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣.
(1). 被抽取樣本的總體中的個(gè)體數(shù)N是有限的;
例4. 為了了解1000件某產(chǎn)品的次品率,對(duì)抽取的60件進(jìn)行檢驗(yàn),其中有3件為次品,據(jù)此試估計(jì)這1000件產(chǎn)品中,大約有多少件次品?
例5. 在總體為N的一批零件中抽取一個(gè)容量為30的樣本,若每個(gè)零件被抽取的可能性為25%,則N的值為_______.
1. 調(diào)查的方式:普查和抽樣調(diào)查.
2. 抽樣調(diào)查及相關(guān)概念.
3. 簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的概念及步驟.
4. 簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的特點(diǎn).
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