1.体会分层抽样的的概念及如何用分层抽样获取样本;
4. 要从1003名学生中选取一个容量为20的样本,试叙述系统抽样的步骤。
[解]
第一步 将1003名学生有随机方式进行编号;
第二步 从总体中剔除3人(剔除方法可用随机数表法),将剩下的1000名学生重新编号并分成20段;
第三步 在第一段000、001、002、003、…、049这十个编号中用简单随机抽样确定起始号码,比如013
第四步 将013逐次加上部分的“长度”(第一部分中个体的个数)的0倍、1倍、2倍、…、19倍得到样本:013、063、113、163、…963.
3.一个总体中有100个个体,随机编号为0,1,2, ...,99,依编号顺序平均分成10个小组,组号依次为1,2,3, ...,10.现用系统抽样的方法抽取一个容量为10的样本,规定如果在第一组随机抽取的号码为,那么在第组中抽取的号码个位数字与的个位数字相同.若,则在第7组中抽取的号码是______63_______.
2.全班有50位同学,需要从中选取7人,若采用系统抽样的方法来选取,则每位同学能被选取的可能性是
1.为了了解参加一次知识竞赛的1 252名学生的成绩,决定采用系统抽样的方法抽取一个容量为50的样本,那么总体中应随机剔除个体的数目是 ( A )
(A)2 (B)3
(C)4 (D)5
1.系统抽样
系统抽样的概念: 将总体平均分成几个部分,然后按照一定的规则,从每个部分中抽取一个个体作为样本,这样的抽样方法称为系统抽样(systematic sampling)
系统抽样的步骤为:
(1)采用随机的方式将总体中的个体编号;
(2)将整个的编号按一定的间隔(设为k)分段,当N/n (N为总体中的个体数,n为样本容量)是整数时,k=N/n;当N/n不是整数时,从总体中剔除一些个体 ,使剩下的总体中个体的个数N’能被n整除,这时,k=N’/n并将剩下的总体重新编号;
(3)在第一段中用简单随机抽样确定起始的个体编号L;
(4)将编号为L,L+k,L+2k,…,L+(n-1)k的个体抽出.
[小结]系统抽样是以简单随机抽样为基础的一种抽样方法,对于容量较大、个体差异不明显的总体通常采用这种抽样方法,在保证公平客观的前提下简化抽样过程.在用系统抽样方法抽取样本时,如果总体个数不能被样本容量整除,可以从总体中剔除一些个体,使剩下的总体中的个体的个数能被样本容量整除.
[经典范例]
例1 在1 000个有机会中奖的号码(编号为000-999)中,在公证部门监督下随机抽取的方法确定后两位数为88的号码为中奖号码,这是运用哪种抽样方法来确定中奖号码的?依次写出这10个中奖号码?
[解]
本题中是运用了系统抽样的方法来确定中奖号码的,中奖号码依次为:088,188,288,388,488,588,688,788,888,988
例2 某单位在岗职工共624人,为了调查工人用于上班途中的时间,决定抽取10%的工人进行调查.试采用系统抽样方法抽取所需的样本.
[分析] 因为624的10%约为62,624不能被62整除,为了保证“等距”分段,应剔除4人.
[解] 第一步 将624名职工用随机方式进行编号;
第二步 从总体中剔除4人(剔除方法可用随机数表法),将剩下的620名职工重新编号(分别为000,001,002,……,619),并分成62段;
第三步 在第一段000,……,009这十个编号中用简单随机抽样确定起始号码i0;
第四步 将编号为i0,i0+10,……,i0+610的个体抽出,组成样本.
例3 某制罐厂每小时生产易拉罐10 000个,每天生产时间为12h,为了保证产品的合格率,每隔一段时间要抽取一个易拉罐送检,工厂规定每天共抽取1 200个进行检测,请你设计一个抽样方案。
[解]
每天共生产易拉罐120 000个,共抽取1200个,所以分1200组,每组100个,然后采用简单随机抽样法从001-100中随机选出一个编号,例如选出的是013号,则从第13个易拉罐开始,每隔100个,拿出一个送检,或者根据每小时生产10 000个,每隔s拿出一个易拉罐送检。
例4 现要从999名报名者中随机选取100名参加某活动,请你用系统抽样法设计一种方案,叙述其步骤。你能找到另外的抽样方案吗?比较两种方案的合理性和易操作性
[解]按系统抽样法,因为100不能整除999,所以首先将999人编号,采用随机数表法剔除99名,再将剩下的900名报名者重新编号001-900,从001号顺次下去每9人一组,等分成100组,利用抽签法或随机数表法,从1-9个数中随机选出一个数,新编号为该数字加上9的倍数的报名者入选。例如选出的随机数为3,则新编号为003,012,021,…,894共100人入选。
还可以采取以下抽样方法:首先将999名报名者编号为001-999,因为111可以整除999,将这999个编号从001开始顺次每9个一组,然后选用简单随机抽样法从1-9的9个数字中随机地抽出一个数字,编号为该数字加上9的倍数的共111名报名者先挑选出来,例如:随机抽到的是7,则编号为007,016,025,…,988,997共111名,最后,再利用随机数表从111名中随机抽取11名剔除。
点评:此方法较之系统抽样法更易操作,因为虽然999不能被100整除,但余数99非常大,接近于除数100,而且采用随机数表法从999个数字中随机抽出 99个数剔除的工作量也较大。后一种方法先通过系统抽样,随机抽取111名,再利用随机数表法,从111个数字中随机抽出11个来剔除,操作起来要相对方便得多。
追踪训练
2.感受系统抽样也是等可能性抽样,是否需要用系统抽样,主要是看总体个数的多少.
[课堂互动]
自学评价
案例1 某校高一年级有20个班,每班有50名学生.为了了解高一学生的视力状况,从这1000人中抽取一个容量为100的样本进行检查,应该怎样抽样?
[分析]
这个案例的总体中个体数较多,生活中还有容量大的多的总体,面对这样的总体,采用抽签或随机数表等简单随机抽样方法是不科学的.抽取样本最关键的就是要保证抽样过程的公平性,要保证总体中每个个体被抽到的机会均等.在这样的前提下,我们可以寻求更好的抽样方法.
系统抽样以简单随机抽样为基础,通过将较大容量的总体分组,只需在某一个组内用简单随机抽样方式来获取一个个体,然后在一定规则下就能抽取出全部样本.
1.体会系统抽样的的概念及如何用系统抽样获取样本;
4.为了分析某次考试情况,需要从2 000份试卷中抽取100份作为样本,如何用随机数表法进行抽取?
[解]
第一步,将所有试卷编号 :0000,0001,0002,…,1998,1999。
第二步,选定随机数表中第一个数1作为开始。
第三步,从选定的数1开始按四个数字一组向右读下去,一行读完时按下一行自左向右继续读,将超过1999或重复的四位数去掉,保留下来的四位数直到取足100个为止。
3.从100件电子产品中抽取一个容量为25的样本进行检测,试用随机数表法抽取样本。
[解]
第一步,将所有电子产品编号 :00,01,02,…,98,99。
第二步,选定随机数表中第一个数1作为开始。
第三步,从选定的数1开始按二个数字一组向右读下去,一行读完时按下一行自左向右继续读,将重复的二位数去掉,保留下来的二位数直到取足25个为止。
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