人教A版数学必修三简单随机抽样优秀课件.ppt
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1、12妈妈妈妈:“儿子,帮妈妈买盒火柴去。儿子,帮妈妈买盒火柴去。”妈妈妈妈:“这次注意点,上次你买的火柴好这次注意点,上次你买的火柴好多划不着。多划不着。”儿子高兴地跑回来。儿子高兴地跑回来。笑过之后笑过之后,谈谈你的看法谈谈你的看法这个调查具有破坏性,不能每根都试过这个调查具有破坏性,不能每根都试过,不能展开全面调查不能展开全面调查。看一看看一看孩子:孩子:“妈妈,这次的火柴全划得着,我妈妈,这次的火柴全划得着,我每每根根都试过了都试过了 ”3 为了了解一批盒装牛奶的细菌含量为了了解一批盒装牛奶的细菌含量是否超标,我们能将它们逐一测试吗?是否超标,我们能将它们逐一测试吗?很明显,这既不可能也
2、没必要。实践中,很明显,这既不可能也没必要。实践中,由于所考察的总体中的个体数往往很由于所考察的总体中的个体数往往很多多,而且许多考察带有而且许多考察带有破坏性破坏性,因此,我们,因此,我们通常只考察通常只考察总体总体中的一个中的一个样本样本,通过样,通过样本来了解总体的情况。本来了解总体的情况。提出问题提出问题4阅读课本阅读课本54页,思考:页,思考:在抽样调查中由样本数据推断出总体的正确结论的前提是什在抽样调查中由样本数据推断出总体的正确结论的前提是什么呢?么呢?我们检验样本的目的是为了了解总体的情况我们检验样本的目的是为了了解总体的情况样本必须能够很好的反映总体,即必须抽取出高质量的样本
3、样本必须能够很好的反映总体,即必须抽取出高质量的样本怎样从总体中抽取高质量的样本?怎样从总体中抽取高质量的样本?5 品尝一勺汤品尝一勺汤,就可以知道一锅汤的味道就可以知道一锅汤的味道,你知道其中蕴你知道其中蕴涵的道理吗涵的道理吗?生活中的生活中的“数学数学”高质量的样本数据来自高质量的样本数据来自“搅拌均匀搅拌均匀”的总体。的总体。如果我们能够设法将总体如果我们能够设法将总体“搅拌均匀搅拌均匀”,那么从中,那么从中任意抽取一部分个体的样本,它们含有与总体基本任意抽取一部分个体的样本,它们含有与总体基本相同的信息。相同的信息。6阅读阅读一个著名的案例一个著名的案例 在抽样调查中,样本的选择是至关
4、重要的,样本能否代表总体,在抽样调查中,样本的选择是至关重要的,样本能否代表总体,直接影响着统计结果的可靠性。下面的故事是一次著名的失败的统计直接影响着统计结果的可靠性。下面的故事是一次著名的失败的统计调查,被称为调查,被称为抽样中的泰坦尼克事件。抽样中的泰坦尼克事件。在在1936年美国总统选举前,一份颇有名气的杂志的工作人员做了年美国总统选举前,一份颇有名气的杂志的工作人员做了一次民意调查。调查兰顿(当时任堪萨斯州州长)和罗斯福(当时的一次民意调查。调查兰顿(当时任堪萨斯州州长)和罗斯福(当时的总统)中谁将当选下一届总统。为了了解公众意向,调查者通过电话总统)中谁将当选下一届总统。为了了解公
5、众意向,调查者通过电话簿和车辆登记簿上的名单给一大批人发了调查表(注意在年簿和车辆登记簿上的名单给一大批人发了调查表(注意在年电话和汽车只有少数富人拥有)。通过分析收回的调查表,显示兰顿电话和汽车只有少数富人拥有)。通过分析收回的调查表,显示兰顿非常受欢迎,于是杂志预测兰顿将在选举中获胜。非常受欢迎,于是杂志预测兰顿将在选举中获胜。实际上选举结果正好相反,最后罗斯福在选举中获胜,其数据如实际上选举结果正好相反,最后罗斯福在选举中获胜,其数据如下:下:候选人候选人预测结果预测结果选举结果选举结果罗斯福罗斯福%兰顿兰顿%7思考思考你认为预期结果出错的原因是什么?你认为预期结果出错的原因是什么?原因
6、是:用于统计推断的样本来自少数富人,只能代原因是:用于统计推断的样本来自少数富人,只能代表富人的观点,不能代表全体选民的观点(样本不具有代表富人的观点,不能代表全体选民的观点(样本不具有代表性)。表性)。像本例中这样容易得到的样本称为像本例中这样容易得到的样本称为方便样本方便样本。如果使。如果使用用“方便样本方便样本”,那么得出与事实不符的结论的可能性就,那么得出与事实不符的结论的可能性就会大大增加。所以,在进行这种抽样时,我们会大大增加。所以,在进行这种抽样时,我们必须必须采用随采用随机抽样,机抽样,使得样本能够很好的代替总体!使得样本能够很好的代替总体!自行讨论,解决课本自行讨论,解决课本
7、55页探究页探究探究探究8思考思考?简单随机抽样的简单随机抽样的特点是什么?特点是什么?定义定义:设一个总体含有:设一个总体含有N个个体,个个体,从中从中逐个逐个不放回不放回地抽取地抽取n个个体作为个个体作为样本样本(nN),如果每次抽取时总体,如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都内的各个个体被抽到的机会都相等相等,就把这种抽样方法叫做就把这种抽样方法叫做简单随机抽简单随机抽样样。简单随机抽样简单随机抽样9简单随机抽样的特点简单随机抽样的特点:(1)它要求被抽取的)它要求被抽取的样本的个数有限样本的个数有限,这样,便于通过随机抽取的样本对总体这样,便于通过随机抽取的样本对总体进行分析;
8、进行分析;(2)它是)它是从总体中逐个地进行抽取从总体中逐个地进行抽取。这这样,便于在抽样实践中进行操作;样,便于在抽样实践中进行操作;有限性有限性逐个性逐个性10(3)它是一种)它是一种不放回抽样不放回抽样。由于抽样实由于抽样实践中多采用不放回抽样,使其具有较广践中多采用不放回抽样,使其具有较广泛的实用性,而且由于所抽取的样本中泛的实用性,而且由于所抽取的样本中没有被重复抽取的个体,没有被重复抽取的个体,便于进行有关便于进行有关的分析和计算的分析和计算。(4)它每一次抽取时总体中的)它每一次抽取时总体中的各个个体各个个体有相同的可能性被抽到有相同的可能性被抽到,从而保证了这,从而保证了这种抽
9、样方法的公平性。种抽样方法的公平性。不放回性不放回性等可能性等可能性11问题:下面的抽样方法是简单随机抽样问题:下面的抽样方法是简单随机抽样吗,为什么?吗,为什么?(1)某班)某班45名同学,指定个子最高的名同学,指定个子最高的5名同学参加学校组织的某项活动。名同学参加学校组织的某项活动。(2)从)从20个零件中一次性抽出个零件中一次性抽出3个进行个进行质量检验。质量检验。(3)一儿童从玩具箱中的)一儿童从玩具箱中的20件玩具中件玩具中随意拿出一件来玩,玩后放回再拿下一随意拿出一件来玩,玩后放回再拿下一件,连续玩了件,连续玩了5件。件。不是不是不是不是不是不是12(4)(4)从无限多个个体中抽
10、取从无限多个个体中抽取100100个个体作为样个个体作为样本本;(5)(5)盒子中共有盒子中共有8080个零件个零件,从中选出从中选出5 5个零件进个零件进行质量检验,在抽样操作中行质量检验,在抽样操作中,从中任意拿出一从中任意拿出一个零件进行质量检验后再把它放回盒子里个零件进行质量检验后再把它放回盒子里.判断一种抽样是否是简单随机抽样判断一种抽样是否是简单随机抽样,关键是依关键是依据定义据定义,紧扣其四个特点来判断紧扣其四个特点来判断.不是不是不是不是13(3)它是一种不放回抽样。问题:下面的抽样方法是简单随机抽样吗,为什么?简单随机抽样的方法及步骤:如果我们能够设法将总体“搅拌均匀”,那么
11、从中任意抽取一部分个体的样本,它们含有与总体基本相同的信息。从无限多个个体中抽取100个个体作样本;第三步,统计以上号码,以上号码对应的零件即为抽取的对象.另外如果该班同学已有学号,可以直接利用学号不必再编号,直接从第二步进行.你认为预期结果出错的原因是什么?若用随机数法,怎样设计方案?第四步,根据选定的号码抽取样本。从容器中逐个连续地抽取5次,得到一个容量为5的样本.我们检验样本的目的是为了了解总体的情况例2要从某汽车厂生产的30辆汽车中随机抽取3辆进行测试,请选择合适的抽样方法,写出抽样过程。下面的故事是一次著名的失败的统计调查,被称为抽样中的泰坦尼克事件。与第n次抽样无关,第一次抽中的可
12、能性大一些;S3 将得到的号签放入一个不透明的袋子中,并充分搅匀;于是,和这10个号码对应的10个学生就构成了一个简单随机样本。高质量的样本数据来自“搅拌均匀”的总体。S4 从袋子中依次抽取3个号签,并记录上面的编号;你认为预期结果出错的原因是什么?例如要考察某种品牌的850颗种子的发芽率,从中抽取50颗种子进行实验。1 1、抽签法、抽签法(抓阄法抓阄法)先将总体中的先将总体中的N个个体编号,把号码写个个体编号,把号码写在号签上(在号签上(号签可以用小球、卡片、纸条号签可以用小球、卡片、纸条等制作),将号签放在一个容器中,搅拌等制作),将号签放在一个容器中,搅拌均匀后,每次从中抽出均匀后,每次
13、从中抽出1 个号签,连续抽取个号签,连续抽取n次,就得到一个容量为次,就得到一个容量为n的样本。对个体的样本。对个体编号时,也可以利用已有的编号。例如学编号时,也可以利用已有的编号。例如学生的学号,座位号等。生的学号,座位号等。简单随机抽样的简单随机抽样的方法方法:14抽签法的步骤抽签法的步骤:1、把总体中的、把总体中的N个个体编号;个个体编号;2、把号码写在号签上把号码写在号签上;3、将号签放在一个容器中搅拌均匀;、将号签放在一个容器中搅拌均匀;4、每次从中抽取一个号签,连续抽取、每次从中抽取一个号签,连续抽取n次,次,就得到一个容量为就得到一个容量为n的样本。的样本。你认为抽签法有什么优点
14、和缺点?当总你认为抽签法有什么优点和缺点?当总体中的个体数很多时,用抽签法方便体中的个体数很多时,用抽签法方便吗?吗?15抽签法的优点和缺点抽签法的优点和缺点:优点优点:抽签法能够保证每个个体入选样本的:抽签法能够保证每个个体入选样本的机会都相等机会都相等(得到的样本是简单随机样本得到的样本是简单随机样本);缺点缺点:(1)当总体中的个体数较多时,制作当总体中的个体数较多时,制作号签的成本将会增加,使得抽签法成本高号签的成本将会增加,使得抽签法成本高(费时、费力费时、费力);(2)号签很多时,把它们号签很多时,把它们“搅拌均匀搅拌均匀”就比就比较困难,结果很难保证每个个体入选样本较困难,结果很
15、难保证每个个体入选样本的可能性相等,从而使产生坏样本的可能性相等,从而使产生坏样本(即代表即代表性差的样本性差的样本)的可能性增加。的可能性增加。16 例例1.某班有学生某班有学生40人,为了了解学生各人,为了了解学生各方面的情况,需要从中抽取一个容量为方面的情况,需要从中抽取一个容量为10的样本,用抽签法确定要抽取的学生。的样本,用抽签法确定要抽取的学生。解:注意抽签法的要求:解:注意抽签法的要求:第一步,将这第一步,将这40名学生按学号编号,分别名学生按学号编号,分别为为1,2,40;第二步,第二步,将这将这40个号码分别写在相同的个号码分别写在相同的40张纸片上;张纸片上;17第三步,第
16、三步,将这将这40张纸片放在一个盒子里搅张纸片放在一个盒子里搅拌均匀,抽出一张纸片,记下上面的号码,拌均匀,抽出一张纸片,记下上面的号码,然后再搅拌均匀,继续抽取第然后再搅拌均匀,继续抽取第2张纸片,张纸片,记下号码;重复这个过程直到取到第记下号码;重复这个过程直到取到第10个个号码时终止。号码时终止。于是,和这于是,和这10个号码对应的个号码对应的10个学生就个学生就构成了一个简单随机样本构成了一个简单随机样本。18例例2.2.用抽签法从某班用抽签法从某班5050位学生中随机选出位学生中随机选出5 5位作为参加校运动会的代表位作为参加校运动会的代表.【解析】【解析】第一步第一步,编号编号.一
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