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分 层 抽 样 复习回顾: 简单随机抽样? 系统抽样? 问题:调查我校高二学生的平均身高,如何进行抽样? 注意:设计科学、合理的抽样方法, 其核心问题是保证抽样公平,并且 使样本具有好的代表性. 调查我校高二学生的平均身高,由于男生一般比女生高,故用简单随机抽样或系统抽样,都可能使样本不具有好的代表性.对于此类抽样问题,我们需要一个更好的抽样方法来解决. 本节课我们来学习分层抽样的内容 假设某地区有高中生2 400人,初中生10 900人,小学生11 000人,此地教育部门为了了解本地区中小学生的近视情况及其形成原因,要从本地区的小学生中抽取1%的学生进行调查. (1)你认为应当怎样抽取样本? (2) 为什么这样取各个学段的个体数? (3)请归纳分层抽样的定义. (4)分层抽样适用于什么样的总体? 创设情境 结果展示 (2)含有个体多的层,在样本中的代表也应该多,即样本从该层中抽取的个体数也应该多.这样的样本才有更好的代表性. (1)分别利用系统抽样在高中生中抽取 2 400×1%=24人, 在初中生中抽取10 900×1%=109人, 在小学生中抽取11 000×1%=110人. 结果展示 (3)一般地,在抽样时,将总体分成 互不交叉的层,然后按照一定的比例, 从各层独立地抽取一定数量的个体, 将各层取出的个体合在一起作为样本, 这种抽样的方法叫分层抽样. 结果展示 (4)当总体个体差异明显时,采用分层 抽样 注意: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. 合作探究1 例1 一个单位有职工500人,其中不到35岁的有125人,35岁至49岁的有280人,50岁以上的有95人,为了了解这个单位职工与身体状况有关的某项指标,要从中抽取100名职工作为样本,职工年龄与这项指标有关,应该怎样抽取样本? 分析:由于职工年龄与这项指标有关,所 以应选取分层抽样来抽取样本. 解:用分层抽样来抽取样本,步骤是: (1)分层:按年龄将150名职工分成三层: 不到35岁的职工;35岁至49岁的职工;50岁 以上的职工. (2)确定每层抽取个体的个数.抽样比为1/5 , 则在不到35岁的职工中抽25人; 在35岁至49岁的职工中抽56人; 在50岁以上的职工中抽19人. (3)在各层分别按抽签法或随机数表法抽取样本. (4)综合每层抽样,组成样本. 总结 分层抽样的操作步骤: 第一步,计算样本容量与总体的 个体数之比. 第四步,将各层抽取的个体合在一起,就得到所取样本. 第三步,用简单随机抽样或系统抽样 在各层中抽取相应数量的个体. 第二步,将总体分成互不交叉的层, 按比例确定各层要抽取的个体数. 思考:在分层抽样中,若总体的个体 数为N,样本容量为n,第i层个体数 为k,则在第i层应抽取的个体数如何 计算? 合作探究2 思考:样本容量与总体的个体数之比是分层抽样的比例常数,按这个比例可以确定各层应抽取的个体数,如果各层应抽取的个体数不都是整数该如何处理? 调节样本容量,剔除个体. 例2 某单位有老年人28人,中年人 54人,青年人81人,为了调查他们 的身体状况,从他们中抽取容量为 36的样本,最适合抽取样本的方法 是( ) A.简单随机抽样 B.系统抽样 C.分层抽样 D.先从老年人中剔除1人,再用 分层抽样 分析:总人数为28+54+81=163.样本容量为36,由于总体由差异明显的三部分组成,考虑用分层抽样.若按36∶163取样,无法得到整解,故考虑先剔除1人,抽取比例变为36∶162=2∶9,则中年人取12人,青年人取18人,先从老年人中剔除1人,老年人取6人,组成36的样本。 思考:简单随机抽样、系统抽样和分层抽样既有其共性,又有其个性,根据下表,你能对三种抽样方法作一个比较吗? 方法 类别 共同 特点 抽样特征 相互联系 适应范围 简单随 机抽样 系统 抽样 分层 抽样 抽样过程中每个个体被抽取的概率相等 将总体分成均衡几部分,按规则关联抽取 将总体分成几层,按比例分层抽取 用简单随机抽样抽取起始号码 总体中的个体数较少 总体中的个体数较多 总体由差异明显的几部分组成 从总体中逐个不放回抽取 用简单随机抽样或系统抽样对各层抽样 一试身手 例.某校500名学生中,O型血有200人,A型血有125人,B型血有125人,AB型血有50人,为了研究血型与色弱的关系,需从中抽取一个容量为20的样本.怎样抽取样本? 解:用分层抽样抽取样本. ∵ 故O型血抽8人,A型血抽5人,B型血抽5人, AB型血抽2人. 抽样步骤: ①确定抽样比; ②按比例分配各层所要抽取的个体数, O型血抽8人,A型血抽5人,
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