第三节 抽样方法
1.理解随机抽样的必要性和重要性.
2.会用简单随机抽样方法从总体中抽取样本,了解分层抽样和系统抽样方法.
知识梳理 一、常用的抽样方法
1.简单随机抽样:设一个总体的个体数为N.如果通过逐个抽取的方法从中抽取一个样本,且每次抽取时各个个体被抽到的概率相等,就称这样的抽样为简单随机抽样.实现简单随机抽样,常用抽签法和随机数表法.
(1)抽签法:一般地,抽签法就是把总体中的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,这种抽样方法称为抽签法.
(2)随机数表法:利用随机数表、随机数骰子或计算机产生的随机数进行抽样的方法,叫做随机数表法.
2.系统抽样:当总体中的个体数较多时,可将总体分成均衡的几个部分,然后按预先定出的规则,从每一部分抽取一个个体,得到需要的样本,这种抽样叫做系统抽样.
系统抽样的步骤:①采用随机的方式将总体中的个体编号.为简便起见,有时可直接采用个体所带有的号码,如考生的准考证号、街道上各户的门牌号,等等;②为N
将整个的编号分段(即分成几个部分),要确定分段的间隔k.当(N为总体中的个体的
nNN
个数,n为样本容量)是整数时,k=;当不是整数时,通过从总体中剔除一些个
nn
N′
体使剩下的总体中个体的个数N′能被n整除,这时k=n;③在第一段用简单随机抽样确定起始的个体编号l;④按照事先确定的规则抽取样本(通常是将l加上间隔k,得到第2个编号l+k,第3个编号l+2k,这样继续下去,直到获取整个样本).
3.分层抽样:当已知总体由差异明显的几部分组成时,为了使样本更充分地反映总体的情况,常将总体分成几部分,然后按照各部分所占的比例进行抽样,这种抽样叫做分层抽样.所分成的部分叫做层(由定义知分层抽样实际上就是按比例抽样).
分层抽样的操作步骤:总体分层,按照比例,独立抽取,组成样本. 总体分层:按某种特征将总体分成若干部分. 按照比例:按比例确定每层抽取个体的个数. 独立抽取:各层分别按简单随机抽样的方法抽取. 综合每层抽样,组成样本.
基础自测
1.(2013·新课标全国卷Ⅰ)为了解某地区的中小学生视力情况,拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大,在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是 ( )
A.简单随机抽样 B.按性别分层抽样 C.按学段分层抽样 D.系统抽样
解析:因该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,故最合理的抽样方法是按学段分层抽样.故选C.
答案:C
业检查,这种抽样方法是( )
A.随机抽样 B.分层抽样 C.系统抽样 D.以上都不是
解析:由已知抽取的学号成等差数列,即属于等距离抽样,是系统抽样的特点.故选C.
答案:C
3.(2012·湖北卷)一支田径运动队有男运动员56人,女运动员42人.现用分层抽样的方法抽取若干人,若抽取的男运动员有8人,则抽取的女运动员有________人.
解析:设抽取的女运动员为x人,因为分层抽样在每个层次抽取的比例是相等的,8x
所以=,解得x=6.故抽取女运动员6人.
5642
答案:6
4.(2012·泰州中学调研)我校高三(18)班共有56人,学生编号依次为1,2,3,…,56,现一位同学的编号应为____________.
解析:系统抽样也是等距抽样,因为第三、第四两段中抽取的编号之差为14,所以第二段中抽取的编号与第一段中抽取的编号6之差也为14,所以还有一位同学的编号应为20.
答案:20
二、常用的抽样方法及它们之间的联系和区别 类别 简单随 机抽样 系统抽样 共同点 抽样过程中每个个体被抽取的概率是相同的 各自特点 从总体中逐个抽取 将总体均匀分成几个部分,按照 在起始部分抽样时采用相互联系 适用范围 总体中的个数比较少 总体中的个数比较多
事先确定的规则在各部分抽取 将总体分成几分层抽样 层,分层进行抽取 简单随机抽样 各层抽样时采用简单抽样或者系统抽样 总体由差异明显的几部分组成 不放回抽样和放回抽样:在抽样中,如果每次抽出个体后不再将它放回总体,称这样的抽样为不放回抽样;如果每次抽出个体后再将它放回总体,称这样的抽样为放回抽样.
随机抽样、系统抽样、分层抽样都是不放回抽样.
1.(2013·陕西卷)某单位有840名职工,现采用系统抽样方法,抽取42人做问卷调查,将840人按1,2,…,840随机编号,则抽取的42人中,编号落入区间[481, 720]的人数为( )
A.11 B.12 C.13 D.14
解析:使用系统抽样方法,从840人中抽取42人,即从20人抽取1人.所以从编号1~480的人中,恰好抽取24人,接着从编号481~720共240人中抽取12人.故选B.
答案:B
2.(2012·天津卷)某地区有小学150所,中学75所,大学25所.现采用分层抽样的方法从这些学校中抽取30所学校对学生进行视力调查,应从小学中抽取__________所学校,中学中抽取__________所学校.
解析:设从小学抽取m所,中学抽取n所,由分层抽样的特点得
mn
==15075
30150+75+25
,解之得m=18,n=9.
答案:18 9
,
1.(2012·陕西三模)某地区共有10万户居民,该地区城市住户与农村住户之比为4∶6.根据分层抽样方法,调查了该地区1 000户居民冰箱拥有情况,调查结果如下表所示,那么可以估计该地区农村住户中无冰箱的户数约为( )
有冰箱 无冰箱 城市户 356 44 农村户 440 160 A.1.6万户 B.4.4万户 C.1.76万户 D.0.24万户
160解析:由分层抽样按比例抽取,可得农村住户中无冰箱的户数为×100 000
1 000=16 000.故选A.
答案:A
2.(2013·汕头一模)采用系统抽样方法从960人中抽取32人做问卷调查为此将他们随机编号为1,2…960,分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9,抽到的32人问卷C.则抽到的人中,做问卷C的人数为( )
A.15 B.10 C.9 D.7
解析:用系统抽样方法从960人中抽取32人,可将960人分为32组,每组30个人,由于分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9,故编号[1,750]在中共有750÷30=25组,即做问卷C的有32-25=7组,故做问卷C的人数为7人,故选D.
答案:D