一般问卷调查中的抽样方法课件.ppt

1、第2章 一般问卷调查中的抽样方法 2.1 样本对总体具有较好代表性的两个必要条件 2.2 抽 样 方 法 2.3 简单随机抽样 2.4 分层随机抽样2.1 样本对总体具有较好代表性的两个必要条件 样本对总体要具有较好的代表性，须满足如下两个必要条件： 第一个必要条件是随机抽样，即从总体中抽取个体的方式不能是人为指定的，必须是随机的。只要能保证总体中每个个体都有相同的机会入选到样本中来，这就满足了抽样是随机的要求，称这种抽样方式为随机抽样。 第二个必要条件是，样本量可使研究精度达到要求。样本对总体代表性的好坏，除受抽样方式影响外，还取决于样本量的大小。一般而言，大样本量的样本对总体的代表性，优于

2、小样本量的样本。样本量太小，样本便不能很好地代表其所隶属的总体。样本量越大，样本对总体的代表性越好。但这并不等于样本量越大越好。因为，样本量越大，在研究中所需投入的人力、物力也会越大，研究经费也会成倍增加。在实际研究工作中，事半功倍才是最佳的。2.2 抽 样 方 法 抽样分为非随机抽样和随机抽样两种。 非随机抽样是指在抽样时不遵从随机性原则，而是由调查者根据调查目的和要求，用其主观设立的某个标准，从总体中抽取样本的抽样方式。它主要包括方便抽样、判断抽样、配额抽样和滚雪球抽样等。例如，做图书馆使用情况的满意度调查时，研究者只将问卷调查表发放给在图书馆看书的读者，以此作为样本，这就是典型的方便抽样

3、。非随机抽样抽取的样本有较大偏差，不能代表总体的特征，因此,抽样设计中要予以避免。 随机抽样能使总体中每个个体都有相同的机会入选到样本中，在用样本来推断总体的过程中，以概率论中的大数法则和中心极限定理为理论依据，可以事先计算和控制抽样误差。因此，在问卷的抽样调查中，应以随机抽样的方式来确定被调查者。 随机抽样方法包括简单随机抽样、简单系统(等距)抽样、分层随机抽样、整群随机抽样和多阶随机抽样。2.3 简单随机抽样 2.3.1 按绝对精度确定样本量 2.3.2 按相对精度确定样本量2.3.1 按绝对精度确定样本量(1) 1由正态分布区间估计理论推得的样本量n的计算公式 式中，d为绝对精度，为显著

4、性水平，是处标准正态分布的位置值，S为标准差。 当总体容量N很大时， 由上式可知，当总体容量N很大时，样本量n与总体容量N的关系不大，而取决于总体的方差。2.3.1 按绝对精度确定样本量(2) 2实例分析 例2.1 要抽样调查某社区居民每月每户用于食物的消费支出，现已知该社区有居民400户，共1500人，那么在要求平均每月每户用于食物的消费支出的估计绝对误差不超过30元的前提下，应调查多少户？在没有先前资料可查，也无法用类推的方法获取的一个粗略估计值时，可选用预先调查法来实现样本量的估计。 本题的解题步骤如下： 第一步，在SPSS中，用简单随机抽样法，在400户中随机抽取35户(这个户数是预估

5、数，50户、30户或其他较小的值均可)，具体做法如下。 在SPSS数据编辑窗口中，用数字编码的方式，建立如图2-1所示的400户编号的抽样框数据文件，见data02-01.sav。2.3.1 按绝对精度确定样本量(3) 按【分析复杂抽样选择样本】顺序，打开【抽样向导】对话框，见图2-2。 由于还没有抽样方案，在SPSS的复杂抽样过程中要从头做起，所以在【抽样向导】对话框中，选择【设计样本】选项，将插入点定位在其后【文件】的文本框中，通过直接输入“E: 第2章 一般问卷调查常用的抽样方法data2-01.csplan”来定义抽样方案文件名，也可以通过单击【浏览】按钮，在弹出的对话框中，逐级选择存

6、放路径并最后定义文件名的方式来完成。2.3.1 按绝对精度确定样本量(4) 单击【下一步】按钮，进入【阶段1：设计变量】对话框，见图2-3。该对话框由三部分主要内容组成。 本例中，要做的是只有一个变量的简单随机抽样，因此，该变量就是抽样单元，所以，在中间的【变量】框中选择“编号”，单击右侧第二个右移箭头，将“编号”移入【分群】框，定义“编号”为第一阶群变量，由于后面不再有二阶抽样，所以它也是最终的抽样单元。至此，本阶段设定已经完成。2.3.1 按绝对精度确定样本量(5) 单击【下一步】按钮，进入【阶段1：抽样方法】对话框，见图2-4。在该对话框中可以定义抽样方法和规模度量。 在【方法】的【类型

7、】下拉菜单中，共有9种抽样方法供选择，见图2-5。由于系统默认抽样方法选项为【简单随机抽样】，抽样方式选项为【不放回】抽样，故在本选项框中可不做任何选择。2.3.1 按绝对精度确定样本量(6) 单击【下一步】按钮或在左侧矩形框中单击【样本大小】，可打开【阶段1：样本大小】对话框，见图2-6。在本对话框中可以设定样本量。 在【单位】下拉列表的【计数】【比例】选项中，选择系统默认的【计数】选项。选中【值】选项，并在文本框中输入35，表示在本阶段选择35个样本单元。在做简单随机抽样时，无须考虑本对话框中的其他选项。2.3.1 按绝对精度确定样本量(7) 单击【下一步】按钮，进入【阶段1：输出变量】对

8、话框，见图2-7。 在该对话框中的四项选择全部，要求在数据文件中存取群体大小(总体容量)、样本大小(样本量)、样本比例和样本权重变量。 单击【下一步】按钮，进入【阶段1：规划摘要】对话框，见图2-8。查看一下抽样设计。2.3.1 按绝对精度确定样本量(7) 单击【完成】按钮，完成简单随机抽样工作。在数据编辑窗口的原数据文件中出现本次抽样结果，见图2-9。7个新增的带下画线的变量已存放到工作的数据文件中。 新增变量说明如下： InclusionProbability_1_第一阶段体现的抽样概率值。 SampleWeightCumulative_1_第一阶段样本权重累积。 PopulationSi

9、ze_1_总体容量。 SampleSize_1_样本量。 SamplingRate_1_抽样比例。 SampleWeight_1_样本权重。 SampleWeight_Final_最终的样本权重。2.3.1 按绝对精度确定样本量(8) 在图2-9中，包含这7个新增变量值的样品被选入样本，而这7个新增变量值为系统缺失值的样品则不在样本之列。 将包含抽样框的资料及抽中的35户的入样概率、抽样权重、总体容量等相关资料的数据文件另存为data02-01a.sav。 第二步，获取35户原始信息，并在SPSS中建立相应的数据文件。 向所选择样本中该社区对应编号的居民发放问卷，收集包括户人数、人均月收入和户

10、月食物支出三个指标在内的样本数据资料，以便获取每月每户用于食物的消费支出信息。 将获取的资料存放在数据文件data02-02.sav中。2.3.1 按绝对精度确定样本量(9) 第三步，在SPSS中计算样本方差，用样本方差作为总体方差的粗略估计值。 按【分析描述统计描述】顺序，展开【描述性】对话框，见图2-10，从左侧变量源框中选择“户月食物支出”变量，移入【变量】框，单击【选项】按钮，弹出如图2-11所示的【描述：选项】对话框。选择【均值】【标准差】【方差】作为输出项。 单击【继续】按钮，返回【描述性】对话框。 单击【确定】按钮，在输出窗口得到统计结果，见表2-1。 由此可得总体方差的粗略估计

11、值，为47419.328。2.3.1 按绝对精度确定样本量(9) 第四步，在SPSS中计算所需绝对误差限下所需的样本量。 按【文件新建数据】顺序，打开新的数据编辑窗口。建立数据文件data02-03.sav，其中变量名为：总体容量、绝对误差限和方差，其观察值分别为400、30和47419.328。 按【转换计算变量】顺序，展开【计算变量】对话框，如图2-12所示。2.3.1 按绝对精度确定样本量(10) 在【目标变量】框中输入“样本量”，在【数字表达式】框中输入以下双引号中的表达式： “IDF.NORMAL(0.975,0,1)*IDF.NORMAL(0.975,0,1)*方差/(绝对误差限*

12、绝对误差限+1/总体容量*IDF.NORMAL(0.975,0,1)*IDF.NORMAL(0.975,0,1)*方差)” 函数中，第一个参数0.975由1-0.05/2计算得到，第二个和第三个参数0，1为标准正态分布的均值和方差。2.3.1 按绝对精度确定样本量(11) 单击【确定】按钮，在数据文件中增加一个新变量样本量，及其计算结果值134.40。 这说明，要满足绝对误差限的要求，至少要抽取135户进行调查。这是概算结果，在实际调查中，为确保研究精度，一般应在此基础上再增加10%左右的样本量，也就是说，本例应调查150户左右。在实际发放问卷的调查中，只需在35户基础上增补调查115户即可。

13、 2.3.1 按绝对精度确定样本量(12)2.3.1 按绝对精度确定样本量(13) 在SPSS中计算样本量的具体步骤如下： 按【文件新建】顺序，打开新的数据编辑窗口。建立数据文件data02-04.sav,其中变量名为绝对误差限和最大方差，其观察值分别为0.005和0.25。 按【转换计算变量】顺序，展开【计算变量】对话框。2.3.1 按绝对精度确定样本量(14) 在【目标变量】框中输入“样本量”，在【数字表达式】框中输入以下双引号中的表达式： “IDF.NORMAL(0.975,0,1)*IDF.NORMAL(0.975,0,1)*最大方差/(绝对误差限*绝对误差限)” 函数中，第一个参数0

14、.975由1-0.05/2计算得到，第二个和第三个参数0，1为标准正态分布的均值和方差。 单击【确定】按钮，在数据文件中增加一个新变量样本量，及其计算结果值38414.59。 这说明，要满足绝对误差限0.5%的要求，至少要调查38415户。图2-1 400户编号的抽样框数据文件图2-2 【抽样向导】对话框图2-3 【阶段1：设计变量】对话框 图2-4 【阶段1：抽样方法】对话框图2-5 【方法】的【类型】下拉菜单图2-6 【阶段1：样本大小】对话框图2-7 【阶段1：输出变量】对话框图2-8 【阶段1：规划摘要】对话框图2-9 抽样结果 图2-10 【描述性】对话框图2-11 【描述：选项】对

15、话框表2-1 描述统计结果图2-12 【计算变量】对话框2.3.2 按相对精度确定样本量(1)2.3.2 按相对精度确定样本量(2)2.3.2 按相对精度确定样本量(3) 根据以上分析，计算样本量，在SPSS中的操作步骤如下： 按【文件新建】顺序，打开新的数据编辑窗口。建立一个数据文件data02-05.sav,其中变量名为“相对误差”，其观察值为0.05。 按【转换计算变量】顺序，打开【计算变量】对话框。 在【目标变量】框中输入“样本量”，在【数字表达式】框中输入以下双引号中的表达式：“IDF.NORMAL(0.975,0,1)*IDF.NORMAL(0.975,0,1)*0.75*0.75

16、/0.25/(相对误差*相对误差)” 单击【确定】按钮，则在编辑窗口的数据文件中增加一个新变量样本量，及其计算结果值3457.31。 这说明，至少要调查3458户，ft 可满足相对误差5%的要求。2.4 分层随机抽样 分层随机抽样是将总体分成若干个不重叠的小总体，称每个小总体为一个层。分层随机抽样是在总体不重叠的小总体或层中挑选独立样本。例如，层可以是种族、年龄组、工作类别等。使用分层随机抽样的方法，可以保证重要子群的样本量，改进全部估计的精度，并且在层与层之间可以使用不同的抽样方法。 2.4.1 分层样本量的确定 2.4.2 在SPSS中实现分层随机抽样2.4.1 分层样本量的确定 2.4.

17、1.1 无法给定总样本量时，使用研究费用的最佳分配法来确定分层样本量 2.4.1.2 在给定总样本量n的前提下，分层样本量的确定方法 2.4.1.3 实例分析2.4.1.1 无法给定总样本量时，使用研究费用的最佳分配法来确定分层样本量2.4.1.2 在给定总样本量n的前提下，分层样本量的确定方法2.4.1.3 实例分析(1)2.4.1.3 实例分析(1) 首先，在SPSS数据编辑窗口，将表2-2中的数据建成SPSS数据文件，见data02-06.sav，并使其处于打开状态。下面介绍在SPSS中利用按比例分配法计算各层样本量的方法。 按【转换计算变量】顺序，展开【计算变量】对话框。 在【目标变量

18、】框中输入“按比例样本量”，在【数字表达式】框中输入以下双引号中的表达式：“rnd(200*企业数/904)”。注：rnd()函数为四舍五入取整函数。 单击【确定】按钮，则在数据编辑窗口的数据文件中增加了一个新变量按比例样本量，从上到下各层值依次为9、16、25、50、99，总数为199，比200小的原因是四舍五入取整进位。2.4.2 在SPSS中实现分层随机抽样(1) 接上面各分层样本量的计算结果，下面说明在SPSS分层随机抽样过程中实现按比例分配的具体做法。操作步骤如下： 在SPSS数据编辑窗口中，先建立“出口金额分类”变量和用以对应904家出口企业编号的“编号”变量的抽样框数据文件，见d

19、ata02-07.sav。注：分层变量必须定义值标签，否则会在第5步中出错。 按【分析复杂抽样选择样本】顺序，打开【抽样向导】对话框，见图2-2。在【抽样向导】对话框中，选择【设计样本】选项，在【文件】文本框中，输入“E: 第2章一般问卷调查常用的抽样方法data2-07.csplan”，定义抽样方案文件名。 2.4.2 在SPSS中实现分层随机抽样(2) 单击【下一步】按钮，进入【阶段1：设计变量】对话框。在【变量】框中选择“出口金额分类”，将“出口金额分类”移入【分层依据】框中，定义“出口金额分类”为第一阶层变量；选择“编号”变量并将其移入【分群】框中，定义“编号”为第一阶群变量。 单击【

20、下一步】按钮，进入【阶段1：抽样方法】对话框。在此对话框中，不进行任何选择，采用系统默认的简单随机抽样法。 单击【下一步】按钮，打开【阶段1：样本大小】对话框。在此对话框中，定义样本量。在【单位】下拉式列表中，选择系统默认的【计数】选项来定义抽样单位为计数值，而非比例值。选择【各层不相等的值】选项，表示各层选择不同的样品数量，单击【定义】按钮，展开【定义不等大小】对话框，见图2-13。由上到下，依次单击各层后面的单元格，分别输入9、16、25、50、99，完成对各层所要抽取的样品量的录入。2.4.2 在SPSS中实现分层随机抽样(3) 单击【继续】按钮，返回【阶段1：样本大小】对话框。 单击【

21、完成】按钮，则在编辑窗口的数据文件中，出现如图2-14所示的分层随机抽样结果，新增变量中有数值的行所指的单元被抽中。 在输出窗口中，得到第一阶段摘要，见表2-3。第一列所列各层的名称，第二列所列为各层抽样单元的数量(要求抽取的数量和实际抽取数相同，分别为9，16，25，50和99)，第三列所列为各层抽样单元的比例，各层比例基本围绕22%上下波动。 在数据编辑窗口按【文件另存为】顺序，弹出【将数据保存为】对话框，在此对话框中，可以选择将抽样结果的数据文件保存下来。注意，文件名不能与现有的文件相同。 总之，在一般问卷调查中，为确定随机抽查的总样本量，需要对有精度要求的每个具体问题，都测算满足精度要求的样本量，实际调查的样本量至少要大于等于测算样本量中的最大值。图2-13 【定义不等大小】对话框图2-14 分层随机抽样结果表2-3 第一阶段摘要