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1、2.1.3 分層抽樣(結(jié))
分層抽樣的概念
[例1] 某學(xué)校有在編人員160人,其中行政人員16人,教師112人,后勤人員32人.教育部門為了解學(xué)校機(jī)構(gòu)改革意見,要從中抽取一個容量為20的樣本.試確定用何種方法抽取,并寫出抽樣過程.
[自主解答] 因機(jī)構(gòu)改革關(guān)系到各層人員的利益,故用分層抽樣法為妥.因為=8,所以可在各層人員中按8∶1的比例抽?。?
又因為=2,=14,=4,所以,行政人員、教師、后勤人員分別應(yīng)抽取2人、14人、4人.
因行政和后勤人員人數(shù)較少,可分別按01~16號和01~32號編號,然后用抽簽法分別抽取2人和4人.而教師較多,所以對教師112人采用000,0
2、01,…,111編號,用隨機(jī)數(shù)法抽取14人.這樣就得到了符合要求的容量為20的樣本.
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1.判斷抽樣方法是分層抽樣,主要是依據(jù)分層抽樣的特點(diǎn):
(1)適用于總體由差異明顯的幾部分組成的情況.
(2)能更充分地反映了總體的情況.
(3)等可能抽樣,每個個體被抽到的可能性都相等.
2.分層抽樣又稱為“按比例抽樣”,這里所說的“按比例”是指
(1)=;
(2)=.
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1.某社區(qū)有700戶家庭,其中高收入家庭225戶,中等收入家庭400戶,低收入家庭75戶,為了調(diào)查社
3、會購買力的某項指標(biāo),要從中抽取一個容量為100戶的樣本,記作①;某中學(xué)高二年級有12名足球運(yùn)動員,要從中選出3人調(diào)查學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)情況,記作②;從某廠生產(chǎn)的802輛轎車中抽取8輛測試某項性能,記作③.則完成上述3項應(yīng)采用的抽樣方法是( )
A.①用簡單隨機(jī)抽樣,②用系統(tǒng)抽樣,③用分層抽樣
B.①用分層抽樣,②用簡單隨機(jī)抽樣,③用系統(tǒng)抽樣
C.①用簡單隨機(jī)抽樣,②用分層抽樣,③用系統(tǒng)抽樣
D.①用分層抽樣,②用系統(tǒng)抽樣,③用簡單隨機(jī)抽樣
解析:對于①,總體由高收入家庭、中等收入家庭和低收入家庭差異明顯的三部分組成,而所調(diào)查的指標(biāo)與收入情況密切相關(guān),所以應(yīng)采用分層抽樣.
對于②,總體中的個
4、體數(shù)較少,而且所調(diào)查內(nèi)容對12名調(diào)查對象是平等的,應(yīng)用簡單隨機(jī)抽樣.
對于③,總體中的個體數(shù)較多,應(yīng)用系統(tǒng)抽樣.
答案:B
分層抽樣的應(yīng)用
[例2] 一個單位有職工500人,其中不到35歲的有125人,35歲至49歲的有280人,50歲及50歲以上的有95人,為了了解這個單位職工與身體狀態(tài)有關(guān)的某項指標(biāo),要從中抽取100名職工作為樣本,職工年齡與這項指標(biāo)有關(guān),應(yīng)該怎樣抽???
[自主解答] 用分層抽樣來抽取樣本,步驟是:
(1)分層.按年齡將職工分成三層:不到35歲的職工;35歲至49歲的職工;50歲及50歲以上的職工.
(2)確定每層抽取個體的個數(shù).抽樣比為=,則在不到35歲
5、的職工中抽125×=25(人);
在35歲至49歲的職工中抽280×=56(人);
在50歲及50歲以上的職工中抽95×=19(人).
(3)在各層分別按抽簽法或隨機(jī)數(shù)表法抽取樣本.
(4)綜合每層抽樣,組成樣本.
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(3)按各層的個體數(shù)占總體的比確定各層應(yīng)抽取的樣本容量;
(4)在每一層進(jìn)行抽樣(可用簡單隨機(jī)抽樣或系統(tǒng)抽樣);
(5)最后將每一層抽取的樣本匯總合成樣本.
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2.某政府機(jī)關(guān)有在編人員100人,其中副處級以上干部10人,一般干部70人,職員2
6、0人.上級機(jī)關(guān)為了了解政府機(jī)構(gòu)改革的意見,要從中抽取一個容量為20的樣本,試確定用何種方法抽取,請具體實施操作.
解:因機(jī)構(gòu)改革關(guān)系到各人的不同利益,故采用分層抽樣方法.
抽取比例為:=,
故:10×=2;70×=14;20×=4.
∴從副處級以上干部中抽取2人,從一般干部中抽取14人,從職員中抽取4人.
因副處級以上干部與職員人數(shù)都較少,他們分別按1~10編號與1~20編號,然后采用抽簽法分別抽取2人和4人;對一般干部70人采用00,01,…,69編號,然后用隨機(jī)數(shù)法抽取14人.
某校共有教師302名,其中老年教師30名,中年教師150名,青年教師122名.為調(diào)查他們對新課程
7、改革的看法,從中抽取一個60人的樣本.請寫出抽樣過程.
[錯解] 把302名教師編號為:1,2,3,…,302,然后用隨機(jī)數(shù)表法剔除2個個體,再對剩余的300名教師重新編號為:1,2,3,…,300.因為=5.故可將這300名教師分成60段,每段5名教師,先從1~5號教師中隨機(jī)抽取1名教師,然后從這名教師的編號開始,每隔5名抽取一名.如:從1~5號中抽取的是3號,則抽取的這60名教師的編號依次為:3,8,13,18,23,…,298.
[錯因] 3個層次的教師對新課程改革的看法是有較大差別的,因此應(yīng)采用分層抽樣,又因為教師總?cè)藬?shù)和青年教師人數(shù)均不能被60整除,此時就需先從青年教師中剔除2個
8、個體,再進(jìn)行抽樣.
[正解] (1)把122名青年教師編號,利用隨機(jī)數(shù)表法剔除2個個體.
(2)因為=,30×=6,150×=30,120×=24,所以可將老年教師30名,中年教師150名,青年教師120名編號后,運(yùn)用隨機(jī)數(shù)表法,分別從中抽取6,30,24個個體,合在一起即為要抽取的60人樣本.
1.分層抽樣適合的總體是( )
A.總體容量較多 B.樣本容量較多
C.總體中個體有差異 D.任何總體
答案:C
2.一批燈泡400只,其中20 W、40 W、60 W的數(shù)目之比是4∶3∶1,現(xiàn)用分層抽樣的方法產(chǎn)生一個容量為40的樣本,三種燈泡依次抽取的個數(shù)為(
9、 )
A.20,15,5 B.4,3,1
C.16,12,4 D.8,6,2
解析:三種燈泡依次抽取的個數(shù)為40×=20,40×=15,40×=5.
答案:A
3.簡單隨機(jī)抽樣、系統(tǒng)抽樣、分層抽樣三者的共同特點(diǎn)是( )
A.將總體分成幾部分,按預(yù)先設(shè)定的規(guī)則在各部分抽取
B.抽樣過程中每個個體被抽到的機(jī)會均等
C.將總體分成幾層,然后分層按照比例抽取
D.沒有共同點(diǎn)
答案:B
4.(2012·江蘇高考)某學(xué)校高一、高二、高三年級的學(xué)生人數(shù)之比是3∶3∶4,現(xiàn)用分層抽樣的方法從該校高中三個年級的學(xué)生中抽取容量為50的樣本,則應(yīng)從高二年級抽取________名學(xué)生
10、.
解析:由題意得高二年級的學(xué)生人數(shù)占該學(xué)校高中人數(shù)的,利用分層抽樣的有關(guān)知識得應(yīng)從高二年級抽取50×=15名學(xué)生.
答案:15
5.某工廠生產(chǎn)A、B、C三種不同型號的產(chǎn)品,產(chǎn)品數(shù)量之比依次為2∶3∶4,現(xiàn)用分層抽樣方法抽出一個容量為n的樣本,樣本中A種型號產(chǎn)品有16件.那么此樣本的容量n=________.
解析:=.
n=72.
答案:72
6.某運(yùn)輸隊有貨車1 200輛,客車800輛.從中抽取調(diào)查車輛的使用和保養(yǎng)情況.請給出抽樣過程.
解:利用分層抽樣.
第一步:確定貨車和客車各應(yīng)抽取多少輛,
貨車1 200×=120(輛),客車800×=80(輛).
第二步:用系統(tǒng)抽樣法分別抽取貨車120輛,客車80輛.
第三步:把抽取的貨車和客車組成樣本.