抽樣調查是高中數學學習的重要組成部分,抽樣調查的種類有很多種,如分層抽樣、系統抽樣、隨機抽樣等,其中,分層抽樣適合樣本中有幾種很明顯區別的樣本。
高中數學分層抽樣的計算公式
分層抽樣樣本量的計算公式:p=Cm(t0-t)。分層抽樣法也叫類型抽樣法。它是從一個可以分成不同子總體(或稱為層)的總體中,按規定的比例從不同層中隨機抽取樣品(個體)的方法。
一般地,設一個總體含有N個個體,從中逐個不放回地抽取n個個體作為樣本(n≤N),如果每次抽取使總體內的各個個體被抽到的機會都相等,就把這種抽樣方法叫做簡單隨機抽樣。抽樣方法主要包括:隨機抽樣、分層抽樣、整體抽樣、系統抽樣。
分層抽樣法的答題步驟
分群隨機抽樣:總體分群,再隨機抽取幾個群組成樣本,群內全部調查。
分層隨機抽樣:先按對觀察指標影響較大的某種特征,將總體分為若干個類別,再從每一層內隨機抽取一定數量的觀察單位,合起來組成樣本。有按比例分配和最優分配兩種方案。
分層的代表性強,抽樣誤差小。
分層抽樣和整群抽樣到底有何區別
分層抽樣與整群抽樣區別:
1、目的不同
整群抽樣的選擇是盡量使群內個體差異增大,群間差異縮??;分層抽樣的選擇是盡量使層內個體差異縮小,層間差異增大。
2、抽取的方式不同
整群抽樣是以群為抽樣單元,對被隨機抽中的每個群進行全面調查;分層抽樣是在總體的每一個層進行隨機抽樣。
3、對總體情況掌握程度在調查前的要求不同
整群抽樣無須事先掌握總體單位情況;分層抽樣則必須事先掌握總體每個層的容量大小這一前提條件。
分層抽樣的均值與方差公式推導
對于重復抽樣:
假設總體數量為N,其中包含某種特征A的個體數量為a,那么總體比例為π=a/N;此時抽出容量為n的樣本,其中包含特征A的個體數量為a1,則樣本比例為p=a1/n。
由于進行抽樣的時候,每一次抽取都可以看成是一次獨立重復實驗(可以理解為抽到包含A特征的個體為“成功”,否則為“失敗”,“成功率”為π),抽出n的樣本就可以看成進行了n次獨立重復實驗。那么a1即“成功”的次數服從二項分布,即a1~B(n,π)。
故E(p)=E(a1/n)=(1/n)*E(a1)=(1/n)*nπ=π
D(p)=D(a1/n)=(1/n2)*D(a1)=(1/n2)*nπ(1-π)=π(1-π)/n
根據中心極限定理,當n充分大時,p近似服從于N(π,π(1-π)/n)。