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1、2015高中數(shù)學(xué) 系統(tǒng)抽樣講解 新人教A版必修3
一、系統(tǒng)抽樣的定義:
一般地,要從容量為N的總體中抽取容量為n的樣本,可將總體分成均衡的若干
部分,然后按照預(yù)先制定的規(guī)則,從每一部分抽取一個(gè)個(gè)體,得到所需要的樣本,這種抽樣
的方法叫做系統(tǒng)抽樣。
【說(shuō)明】由系統(tǒng)抽樣的定義可知系統(tǒng)抽樣有以下特證:
(1)當(dāng)總體容量N較大時(shí),采用系統(tǒng)抽樣。
(2)將總體分成均衡的若干部分指的是將總體分段,分段的間隔要求相等,因此, 系統(tǒng)抽樣又稱(chēng)等距抽樣,這時(shí)間隔一般為k=[].
2、(3)預(yù)先制定的規(guī)則指的是:在第1段內(nèi)采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣確定一個(gè)起始編號(hào),此編號(hào)
基礎(chǔ)上加上分段間隔的整倍數(shù)即為抽樣編號(hào).
練一練:
(1)你能舉幾個(gè)系統(tǒng)抽樣的例子嗎?
(2)下列抽樣中不是系統(tǒng)抽樣的是( )
A、從標(biāo)有1~15號(hào)的15號(hào)的15個(gè)小球中任選3個(gè)作為樣本,按從小號(hào)到大號(hào)排序,
隨機(jī)確定起點(diǎn)i,以后為i+5, i+10(超過(guò)15則從1再數(shù)起)號(hào)入樣
B、工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品,用傳關(guān)帶將產(chǎn)品送入包裝車(chē)間前,檢驗(yàn)人員從傳送帶上每隔五分
鐘抽一件產(chǎn)品檢驗(yàn)
C、搞某一市場(chǎng)調(diào)查,規(guī)定在商場(chǎng)門(mén)口隨機(jī)抽一個(gè)人進(jìn)行詢(xún)問(wèn),直到調(diào)查到事先規(guī)定的
3、調(diào)查人數(shù)為止
D、電影院調(diào)查觀眾的某一指標(biāo),通知每排(每排人數(shù)相等)座位號(hào)為14的觀眾留下
來(lái)座談
解析:(2)c不是系統(tǒng)抽樣,因?yàn)槭孪炔恢揽傮w,抽樣方法不能保證每個(gè)個(gè)體按事先規(guī)定的概率入樣。
二、系統(tǒng)抽樣的一般步驟:
(1)采用隨機(jī)抽樣的方法將總體中的N個(gè)個(gè)編號(hào)。
(2)將整體按編號(hào)進(jìn)行分段,確定分段間隔k,k=[].
(3)在第一段用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣確定起始個(gè)體的編號(hào)L(L∈N,L≤k)。
(4)按照一定的規(guī)則抽取樣本,通常是將起始編號(hào)L加上間隔k得到第2個(gè)個(gè)體
編號(hào)L+k,再加上k得到第3個(gè)個(gè)體編號(hào)L+2k,這樣繼續(xù)下去,直到獲取整個(gè)樣本。
【說(shuō)明
4、】(1)從系統(tǒng)抽樣的步驟可以看出,系統(tǒng)抽樣是把一個(gè)問(wèn)題劃分成若干部分分
塊解決,從而把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想。
(2)如果遇到不是整數(shù)的情況,可以先從總體中隨機(jī)的剔除幾個(gè)個(gè)體,使得總體中剩余的個(gè)體數(shù)能被樣本容量整除。
【精講精練】:
例1 某校高中三年級(jí)的295名學(xué)生已經(jīng)編號(hào)為1,2,……,295,為了了解學(xué)生的學(xué)
習(xí)情況,要按1:5的比例抽取一個(gè)樣本,用系統(tǒng)抽樣的方法進(jìn)行抽取,并寫(xiě)出過(guò)程。
解析:按1:5分段,每段5人,共分59段,每段抽取一人,關(guān)鍵是確定第1個(gè)編號(hào)。
解:按照1:5的比例,應(yīng)該抽取的樣本容量為
5、295÷5=59,我們把259名同學(xué)分成
59組,每組5人,第一組是編號(hào)為1~5的5名學(xué)生,第2組是編號(hào)為6~10的5名學(xué)生, 依次下去,59組是編號(hào)為291~295的5名學(xué)生。采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法,從第一組5名學(xué)生中抽出一名學(xué)生,不妨設(shè)編號(hào)為k(1≤k≤5),那么抽取的學(xué)生編號(hào)為k+5L(L=0,1,2,……,58),得到59個(gè)個(gè)體作為樣本,如當(dāng)k=3時(shí)的樣本編號(hào)為3,8,13,……,288,293。
點(diǎn)評(píng):注意分清分段間隔及分段數(shù).
變式訓(xùn)練1、為了了解某大學(xué)一年級(jí)新生英語(yǔ)學(xué)習(xí)的情況,擬從503名大學(xué)生中抽取50名作為樣本,請(qǐng)
6、用系統(tǒng)抽樣地方法進(jìn)行抽取,并寫(xiě)出過(guò)程。
[分析]總體個(gè)數(shù)503不能被50整除,所以應(yīng)首先從503名學(xué)生中隨機(jī)的剔除3人,再按照系統(tǒng)抽樣的方法進(jìn)行抽樣。
解:略
【反饋測(cè)評(píng)】:
(1)設(shè)某校共有118名教師,為了支援西部的教育事業(yè),現(xiàn)要從中隨機(jī)的抽出16名教師組成暑期西部講師團(tuán),請(qǐng)用系統(tǒng)抽樣法選出講師團(tuán)成員。
(2)有人說(shuō),我們可以借用居民身份證號(hào)碼(18位)來(lái)進(jìn)行中央電視臺(tái)春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)的收視率調(diào)查;在1~999中抽取一個(gè)隨機(jī)數(shù),比如這個(gè)數(shù)是632,那么身份證后三位是632的觀眾就是我要調(diào)查的對(duì)象。請(qǐng)問(wèn)這樣所獲得的樣本有代表性嗎?為什么?
解析:(1)118不能被16整除,余6,所以先從118名教師中隨機(jī)的剔除6個(gè)人,再按系統(tǒng)抽樣的方法進(jìn)行抽樣。
(2)身份證倒數(shù)第二位表示性別,后2位是632的觀眾全是男性,所以沒(méi)有代表性。