分层抽样PPT优秀课件7.ppt
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1、2.1.3分层抽样分层抽样复习回顾复习回顾 简单随机抽样、系统抽样的特点是什么?简单随机抽样、系统抽样的特点是什么?简单随机抽样简单随机抽样:逐个不放回抽取;逐个不放回抽取;等可能入样;等可能入样;总体容量较小。总体容量较小。系统抽样系统抽样:分段,按规定的间隔在各部分抽取;分段,按规定的间隔在各部分抽取;等可能入样;等可能入样;总体容量较大。总体容量较大。设计抽样方法时,核心是如何使抽取的设计抽样方法时,核心是如何使抽取的样本具样本具有代表性有代表性。因此,应充分利用对总体的了解。当已知。因此,应充分利用对总体的了解。当已知总体由差异明显的几部分组成时,如何才能使样本能总体由差异明显的几部分
2、组成时,如何才能使样本能更充分地反映总体的情况?更充分地反映总体的情况?探究:探究:某校高一、高二和高三年级分别有某校高一、高二和高三年级分别有10001000,800800和和700700名,为了了解全校学生的名,为了了解全校学生的视力视力情况,从中抽取容量情况,从中抽取容量为为100100的样本,你认为应当怎样抽取样本较为合理?的样本,你认为应当怎样抽取样本较为合理?创设情景:创设情景:分析:分析:(1)能否在)能否在2500名学生中随机抽取名学生中随机抽取100名学名学生?为什么?生?为什么?(2)能否在三个年级中平均抽取?)能否在三个年级中平均抽取?某校高一、高二和高三年级分别有某校高
3、一、高二和高三年级分别有10001000,800800和和700700名,为了了解全校学生的名,为了了解全校学生的视力视力情况,从中抽取容量情况,从中抽取容量为为100100的样本,你认为应当怎样抽取样本较为合理?的样本,你认为应当怎样抽取样本较为合理?创设情景:创设情景:分析:分析:(3 3)三个年级中个体有较大差别,应如何提高)三个年级中个体有较大差别,应如何提高样本的代表性?样本的代表性?应考虑他们在样本中所占的比例。应考虑他们在样本中所占的比例。(4)如何确定各年级所要抽取的人数?如何确定各年级所要抽取的人数?计算各层个体数与总体容量的比值,再按比例分计算各层个体数与总体容量的比值,再
4、按比例分配各年级,得各年级所要抽取的个体数。配各年级,得各年级所要抽取的个体数。某校高一、高二和高三年级分别有某校高一、高二和高三年级分别有10001000,800800和和700700名,为了了解全校学生的视力情况,从中抽取容量名,为了了解全校学生的视力情况,从中抽取容量为为100100的样本,你认为应当怎样抽取样本较为合理?的样本,你认为应当怎样抽取样本较为合理?创设情景:创设情景:高一年级占高一年级占10002500,应取,应取100(10002500)=40名;名;然后分别在各年级(层)运用系统抽样方法抽取然后分别在各年级(层)运用系统抽样方法抽取.高二年级占高二年级占8002500,
5、应取,应取100(8002500)=32名;名;高三年级占高三年级占7002500,应取,应取100(7002500)=28名。名。解:一般地,一般地,当总体由差异明显几部分组成时当总体由差异明显几部分组成时,为,为了使样本更客观地反映总体情况,我们常常将总体中了使样本更客观地反映总体情况,我们常常将总体中的个体的个体按不同的特点分成层次比较明显的几部分按不同的特点分成层次比较明显的几部分,然,然后按照各部分在总体中所占的比实施抽样,这种抽样后按照各部分在总体中所占的比实施抽样,这种抽样方法叫方法叫分层抽样分层抽样。【注】【注】应用分层抽样应遵循以下要求:应用分层抽样应遵循以下要求:(1 1)
6、分层:将分层:将相似的个体归入一类,即为一层,分层要求每层的各个相似的个体归入一类,即为一层,分层要求每层的各个个体互不交叉,即个体互不交叉,即遵循不重复、不遗漏遵循不重复、不遗漏的原则。的原则。(2 2)分层抽样为保证每个个体等可能入样,需遵分层抽样为保证每个个体等可能入样,需遵循在各层中进行简单随机抽样或系统抽样,循在各层中进行简单随机抽样或系统抽样,每层样本数每层样本数量与每层个体数量的比与样本容量与总体容量的比相等量与每层个体数量的比与样本容量与总体容量的比相等或相近。或相近。探究新知:探究新知:一、分层抽样的定义。一、分层抽样的定义。二、分层抽样的步骤:二、分层抽样的步骤:(1)(1
7、)将总体按一定的标准分层;将总体按一定的标准分层;(2)(2)计算各层的个体数与总体的计算各层的个体数与总体的 个体数的比;个体数的比;(3)(3)按各层个体数占总体的个按各层个体数占总体的个 体数的比确定各层应抽取体数的比确定各层应抽取 的样本容量;的样本容量;(4)(4)在每一层进行抽样在每一层进行抽样;(可用简单(可用简单随机抽样或系统抽样随机抽样或系统抽样)组成样本组成样本.开始分层分层计算计算比比确定各层样本数量确定各层样本数量抽样抽样结束说明说明:(1)在步骤在步骤1分层中分层中,通常是根据总体的特征指标的差异来分通常是根据总体的特征指标的差异来分层层;(2)在实际应用中在实际应用
8、中,常按地理区域或行政管理单位来分层常按地理区域或行政管理单位来分层.这样这样可以使得抽样过程的组织管理及数据汇总都比较方便可以使得抽样过程的组织管理及数据汇总都比较方便,还可以还可以得到各个层的分析结果得到各个层的分析结果.(3)当总体是由差异明显的几个部分组成时当总体是由差异明显的几个部分组成时,往往选用分层抽往往选用分层抽样的方法样的方法.(4)分层抽样适用于总体由差异明显的几部分组成的情况,分层抽样适用于总体由差异明显的几部分组成的情况,样本具有较强的代表性,并且抽样过程中可综合选用各种抽样样本具有较强的代表性,并且抽样过程中可综合选用各种抽样方法,因此分层抽样是一种实用、操作性强、应
9、用比较广泛的方法,因此分层抽样是一种实用、操作性强、应用比较广泛的抽样方法抽样方法 例例1、某电视台在因特网上就观众对某一节目的喜爱某电视台在因特网上就观众对某一节目的喜爱程度进行调查,参加调查的总人数为程度进行调查,参加调查的总人数为12000人,其中人,其中持各种态度的人数如表所示:持各种态度的人数如表所示:很喜爱很喜爱喜爱喜爱一般一般不喜爱不喜爱2435456739261072 电视台为进一步了解观众的具体想法和意见,电视台为进一步了解观众的具体想法和意见,打算从中抽取打算从中抽取60人进行更为详细的调查,应怎样进人进行更为详细的调查,应怎样进行抽样?行抽样?分析分析:因为总体中人数较多
10、,所以不宜采用简单随机因为总体中人数较多,所以不宜采用简单随机抽样又由于持不同态度的人数差异较大,故也不抽样又由于持不同态度的人数差异较大,故也不宜用系统抽样方法,而以分层抽样为妥宜用系统抽样方法,而以分层抽样为妥典型例题典型例题很喜爱很喜爱喜爱喜爱一般一般不喜爱不喜爱2435456739261072解:可用分层抽样方法,其总体容量为解:可用分层抽样方法,其总体容量为120002400487120002435,应取,应取 175.12240048760“很喜爱很喜爱”占占120004567,应取,应取 835.2212000456760“喜爱喜爱”占占120003926,应取,应取 63.19
11、12000392660“一般一般”占占120001072,应取,应取 36.512000107260“不喜爱不喜爱”占占因此,采用分层抽样的方法在因此,采用分层抽样的方法在“很喜爱很喜爱”、“喜爱喜爱”、“一般一般”和和“不喜爱不喜爱”的的2435人、人、4567人、人、3926人和人和1072人中分别抽取人中分别抽取12人、人、23人、人、20人和人和5人人12;23;20;5;若按比例计算所得的个体数不是若按比例计算所得的个体数不是整数,可作适当的近似处理整数,可作适当的近似处理简单随机抽样、系统抽样、分层抽样的比较简单随机抽样、系统抽样、分层抽样的比较类类 别别共同点共同点各自特点各自特
12、点联联 系系适适 用用范范 围围 简简 单单随随 机机抽抽 样样(1 1)抽)抽样过程中样过程中每个个体每个个体被抽到的被抽到的可能性相可能性相等等(2 2)每)每次抽出个次抽出个体后不再体后不再将它放回,将它放回,即不放回即不放回抽样抽样从总体中逐个抽取从总体中逐个抽取总体中总体中个体个体较少较少将总体平均分成几将总体平均分成几部分,按预先制定部分,按预先制定的规则在各部分抽的规则在各部分抽取取在起始部在起始部分时采用简分时采用简单随机抽单随机抽样样总体中总体中个体较个体较多多系系 统统抽抽 样样将总体分成几层,将总体分成几层,分层进行抽取分层进行抽取 各层抽样时各层抽样时采用简单随采用简单
13、随机抽样或系机抽样或系统抽样统抽样总体由总体由差异明差异明显的几显的几部分组部分组成成 分分 层层抽抽 样样例例2、在下列问题中,各采用什么抽样方法抽取样本较为合适、在下列问题中,各采用什么抽样方法抽取样本较为合适?(1)在)在30台彩电中抽取台彩电中抽取5台进行质量检验;台进行质量检验;(2)学校礼堂有)学校礼堂有38排座位,每排有排座位,每排有36个座位(个座位(1到到36号),会号),会 后听取意见,留下了后听取意见,留下了38名学生进行座谈;名学生进行座谈;(3)学校有)学校有250名教职员工,其中教师名教职员工,其中教师200名,教学管理人员名,教学管理人员 30名,后勤管理人员名,
14、后勤管理人员20名,从中抽取名,从中抽取30名员工参加一个活名员工参加一个活 动动 分析:()总体容量比较小,用抽签法或随机数表法都很方分析:()总体容量比较小,用抽签法或随机数表法都很方便()总体容量比较大,用抽签法或随机数表法比较麻便()总体容量比较大,用抽签法或随机数表法比较麻烦由于人员没有明显差异,且刚好烦由于人员没有明显差异,且刚好32排,每排人数相同,可排,每排人数相同,可用系统抽样()由于学校各类人员对这一问题的看法可能用系统抽样()由于学校各类人员对这一问题的看法可能差异较大,故应采用分层抽样方法差异较大,故应采用分层抽样方法典型例题典型例题1.1.某高中共有某高中共有9009
15、00人,其中高一年级人,其中高一年级300300人,高二年级人,高二年级200200人,高三年级人,高三年级400400人,现采用分层抽样抽取容量为人,现采用分层抽样抽取容量为4545的的样本,那么高一、高二、高三各年级样本,那么高一、高二、高三各年级抽取的人数分别为抽取的人数分别为()()A.15,5,25 B.15,15,15 A.15,5,25 B.15,15,15 C.10,5,30 D.15,10,20 C.10,5,30 D.15,10,20D数学应用2 2:一个地区共有:一个地区共有5 5个乡镇,人口个乡镇,人口1515万人,其中人口比万人,其中人口比例为例为3 3:2 2:5
16、5:2 2:3 3,现从,现从1515万人中抽取一个万人中抽取一个15001500人人的样本,分析某种疾病的发病率,已知这种疾病与不的样本,分析某种疾病的发病率,已知这种疾病与不同的地理位置及水土有关,问应采取什么样的方法?同的地理位置及水土有关,问应采取什么样的方法?并写出具体过程。并写出具体过程。解:因为疾病与地理位置和水土均有关系,所以不同解:因为疾病与地理位置和水土均有关系,所以不同乡镇的发病情况差异明显,因而采用分层抽样的方法乡镇的发病情况差异明显,因而采用分层抽样的方法.具体过程如下具体过程如下(1 1)将)将1515万人分为万人分为5 5层,其中一个乡镇为一层层,其中一个乡镇为一
17、层.(2 2)按照样本容量的比例求得各乡镇应抽取的人数)按照样本容量的比例求得各乡镇应抽取的人数分别为分别为300300人、人、200200人、人、500500人、人、200200人、人、300 300 人人.(3 3)按照各层抽取的人数系统抽取各乡镇应抽取的)按照各层抽取的人数系统抽取各乡镇应抽取的样本样本.(4 4)将)将15001500人组到一起,即得到一个样本。人组到一起,即得到一个样本。4、某校有老师、某校有老师200人,男学生人,男学生1200人,女学生人,女学生1000人,人,现用分层抽样的方法从所有师生中抽取一个容量为现用分层抽样的方法从所有师生中抽取一个容量为n的的样本,已知
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