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1、必修三系统抽样第1页,本讲稿共16页我们按照下面的步骤进行抽样我们按照下面的步骤进行抽样:第一步第一步:将这将这1000名学生从名学生从1开始进行编号开始进行编号;第二步第二步:确定分段间隔确定分段间隔k,对编号进行分段对编号进行分段.由于由于 k=10,这个间隔可以定为这个间隔可以定为10;第三步第三步:从号码为从号码为110的第一段中用简单随机抽样的第一段中用简单随机抽样 的方法的方法确定第一个个体编号确定第一个个体编号,假如为假如为6号号;第四步第四步:从第从第6号开始号开始,每隔每隔10个号码抽取一个个号码抽取一个,得到得到 6,16,26,36,996.这样就得到一个样本容量为这样就
2、得到一个样本容量为 100的的样本样本.第2页,本讲稿共16页一一.系统抽样的定义:系统抽样的定义:将总体将总体平均平均分成几部分,然后按照一定的规则,从每个分成几部分,然后按照一定的规则,从每个部分中抽取一个个体作为样本,这种抽样的方法叫做部分中抽取一个个体作为样本,这种抽样的方法叫做系统抽系统抽样样【说明说明】由系统抽样的定义可知系统抽样有以下特证:由系统抽样的定义可知系统抽样有以下特证:(1 1)当总体容量当总体容量N N较大时,采用系统抽样较大时,采用系统抽样(2 2)将总体平均分成几部分指的是将总体分段,分段的间隔要求)将总体平均分成几部分指的是将总体分段,分段的间隔要求相等,因此,
3、系统抽样又称相等,因此,系统抽样又称等距抽样等距抽样,这时间隔一般为这时间隔一般为k k (x(x表示不超过表示不超过x x的最大整数的最大整数).).(3 3)一定的规则)一定的规则通常通常指的是:在第指的是:在第1 1段内采用简单随机抽样确段内采用简单随机抽样确定一个起始编号,在此编号的基础上加上分段间隔定一个起始编号,在此编号的基础上加上分段间隔k k的整倍的整倍数即为抽样编号数即为抽样编号建构数学第3页,本讲稿共16页二、从容量为二、从容量为N N的总体中抽取容量为的总体中抽取容量为n n的样本的样本,用系统抽样用系统抽样的一般步骤为的一般步骤为:(1 1)将总体中的)将总体中的N N
4、个个体编号个个体编号.有时可直接利用个体自有时可直接利用个体自身所带的号码身所带的号码,如学号、准考证号、身份证号等;如学号、准考证号、身份证号等;(2 2)将编号按间隔)将编号按间隔k k分段分段(kN(kN).(3 3)在第一段用简单随机抽样确定起始个体的编号)在第一段用简单随机抽样确定起始个体的编号L.L.(4 4)按照一定的规则抽取样本)按照一定的规则抽取样本,通常是将起始编号,通常是将起始编号L L加上间隔加上间隔k k得到第得到第2 2个个体编号个个体编号L+KL+K,再加上,再加上K K得到第得到第3 3个个体个个体编号编号L+2KL+2K,这样继续下去,直到获取整个样本,这样继
5、续下去,直到获取整个样本.第4页,本讲稿共16页说明说明(1)分段间隔的确定分段间隔的确定:当 是整数时,取k=;当 不是整数时,可以先从总体中用简单随机抽样剔除几个个体,使得总体中剩余的个体数能被样本容量整除.通常取k=(2)从系统抽样的步骤可以看出,系统抽样是把一从系统抽样的步骤可以看出,系统抽样是把一个问题划分成若干部分分块解决,从而把复杂问题简个问题划分成若干部分分块解决,从而把复杂问题简单化,体现了数学转化思想单化,体现了数学转化思想第5页,本讲稿共16页(1)下列抽样中不是系统抽样的是 ()A从标有115号的15个小球中任选3个作为样本,先在15号球中用抽签法抽出l号,再将号码为l
6、+5,l+10的球也抽出;B工厂生产的产品,用传送带将产品送入包装车间的过程中,检验人员从传送带上每隔五分钟抽一件产品检验;C搞某市场调查,规定在商场门口随机抽一个人进行询问,直到调查到事先规定的调查人数为止.D电影院调查观众的某一指标,邀请每排(每排人数相等)座位号为14的观众留下来座谈。C第6页,本讲稿共16页(2)调查某班调查某班40名学生的身高情况,利用系统抽样的名学生的身高情况,利用系统抽样的方法抽取容量为方法抽取容量为5的样本。这个班共分的样本。这个班共分5个组,每个组都个组,每个组都是是8名同学,他们的座次是按身高进行编排的李莉是这名同学,他们的座次是按身高进行编排的李莉是这样做
7、的:抽样距是样做的:抽样距是8,按照每个小组的座次进行编号,按照每个小组的座次进行编号你觉得这样做有代表性么?你觉得这样做有代表性么?不具有因为统计的结果可能偏低(或高)不具有因为统计的结果可能偏低(或高)(3)在在(2)中,抽样距是中,抽样距是8,按照全班学生的身高进行编号,按照全班学生的身高进行编号,然后进行抽样,你觉得这样做有代表性么?然后进行抽样,你觉得这样做有代表性么?有有第7页,本讲稿共16页(3)(3)系统抽样比简单随机抽样的应用范围更广系统抽样比简单随机抽样的应用范围更广.系统抽样与简单随机抽样比较系统抽样与简单随机抽样比较,有何优、缺点?有何优、缺点?(1)(1)系统抽样比简
8、单随机抽样更容易实施系统抽样比简单随机抽样更容易实施,可节约抽样成本可节约抽样成本;点评点评:(2)(2)系统抽样的效果会受个体编号的影响,而简单随机抽系统抽样的效果会受个体编号的影响,而简单随机抽样的效果不受个体编号的影响;系统抽样所得样本的代样的效果不受个体编号的影响;系统抽样所得样本的代表性和具体的编号有关表性和具体的编号有关,而简单随机抽样所得样本的代表而简单随机抽样所得样本的代表性与个体的编号无关性与个体的编号无关.如果编号的个体特征随编号的变化呈如果编号的个体特征随编号的变化呈现一定的周期性现一定的周期性,可能会使系统抽样的代表性很差可能会使系统抽样的代表性很差.例如例如学号按照男
9、生单号女生双号的方法编排学号按照男生单号女生双号的方法编排,那么那么,用系统抽样用系统抽样的方法抽取的样本就可能会是全部男生或全部女生的方法抽取的样本就可能会是全部男生或全部女生.第8页,本讲稿共16页例例1 1某校高中三年级的某校高中三年级的295295名学生已经编号为名学生已经编号为1 1,2 2,295295,为了了解学生的学习情况,要按,为了了解学生的学习情况,要按1 1:5 5的比例抽取一个的比例抽取一个样本,用系统抽样的方法进行抽取,并写出过程样本,用系统抽样的方法进行抽取,并写出过程解解:样本容量为样本容量为2955=59.2955=59.确定分段间隔确定分段间隔k=5,将编号分
10、段将编号分段15,610,采用简单随机抽样的方法,从第一组采用简单随机抽样的方法,从第一组5 5名学名学生中抽出一名学生,如确定编号为生中抽出一名学生,如确定编号为3 3的学生的学生,依次取依次取出的学生编号为出的学生编号为3,8,13,3,8,13,288,293,288,293,这样就得到这样就得到一个样本容量为一个样本容量为5959的样本的样本.291295;数学运用第9页,本讲稿共16页例2从编号为150的50枚最新研制的某种型号的导弹中随机抽取5枚来进行发射实验,若采用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法,则所选取5枚导弹的编号可能是()A5,10,15,20,25 B3,13,2
11、3,33,43 C1,2,3,4,5 D2,4,6,16,32B数学运用第10页,本讲稿共16页例3从2005个编号中抽取20个号码入样,采用系统抽样的方法,则抽样的间隔为()A99 B99.5 C100 D100.5C例例4 4某小礼堂有某小礼堂有2525排座位,每排排座位,每排2020个座位,一次个座位,一次心理学讲座,礼堂中坐满了学生,会后为了了解有心理学讲座,礼堂中坐满了学生,会后为了了解有关情况,留下座位号是关情况,留下座位号是1515的所有的所有2525名学生进行测名学生进行测试,这里运用的是试,这里运用的是 抽样方法抽样方法系统系统数学运用第11页,本讲稿共16页例5某单位在岗职
12、工共624人,为了调查工人用于上班途中的时间,决定抽取10%的工人进行调查试采用系统抽样方法抽取所需的样本.数学运用解解:第一步第一步:将将624名职工用随机方式进行编号名职工用随机方式进行编号;第二步第二步:从总体中剔除从总体中剔除4人人(剔除方法可以用随机数表法剔除方法可以用随机数表法),将将剩余的剩余的620名职工重新编号名职工重新编号(分别为分别为000,001,002,619),并分成并分成62段段;第三步第三步:在第一段在第一段000,001,002,009这这10 个编号中用简单个编号中用简单随机抽样确定起始号码随机抽样确定起始号码l;第四步第四步:将编号为将编号为l,l+10,
13、l+20,l+610的个体抽出的个体抽出,组成样组成样本本.第12页,本讲稿共16页系统抽样系统抽样088,188,288,388,488,588,688,788,888,988.1在1000个有机会中奖的号码(编号为000999)中,在公证部门的监督下,按随机抽取的方法确定最后两位数为88的号码为中奖号码,这是运用哪种抽样方法确定中奖号码的?依次写出这10个中奖号码课堂练习2 2课本第课本第4444页第页第1 1、2 2、3 3题题第13页,本讲稿共16页 (2004年福建省高考卷年福建省高考卷)一个总体中有一个总体中有100个个体个个体,随机编号为随机编号为0,1,2,99,依编号顺序平均
14、分成依编号顺序平均分成10个小组个小组,组号分别为组号分别为1,2,3,10.现用现用系统抽样方法抽取一个容量为系统抽样方法抽取一个容量为10的样本的样本,规定如果在第规定如果在第1组随机抽取的号码组随机抽取的号码为为m,那么在第那么在第k组抽取的号码个位数字与组抽取的号码个位数字与m+k的个位数字相同的个位数字相同.若若m=6,则在第则在第7组中抽取的号码是组中抽取的号码是_.解析解析:依编号顺序平均分成的依编号顺序平均分成的10个小组分别为个小组分别为09,1019,2029,3039,4049,5059,6069,拓展提高所以所以抽取的号码是抽取的号码是63.63.7079,8089,9
15、099.因第因第7 7组抽取的号码个位数字应是组抽取的号码个位数字应是3,3,这个样本的号码依次是这个样本的号码依次是6,18,29,30,41,52,63,74,85,96.6,18,29,30,41,52,63,74,85,96.第14页,本讲稿共16页1 1系统抽样的定义;系统抽样的定义;2 2在确定分段间隔在确定分段间隔k k时应注意:分段间隔时应注意:分段间隔k k为整数,为整数,当当N/nN/n不是整数时,应剔除部分个体,以获得整数间隔不是整数时,应剔除部分个体,以获得整数间隔k.k.课堂小结3 3系统抽样的特点:系统抽样的特点:(1 1)适用于总体容量较大的情况;)适用于总体容量
16、较大的情况;(2 2)在剔除多余的个体时与第一段中抽样时都用简单)在剔除多余的个体时与第一段中抽样时都用简单随机抽样;随机抽样;(3 3)在系统抽样中,总体中每一个个体被抽取的)在系统抽样中,总体中每一个个体被抽取的可可能性是相同的能性是相同的.第15页,本讲稿共16页抽样方法抽样方法简单随机抽样简单随机抽样抽签法抽签法 系统抽样系统抽样随机数表法随机数表法共同点共同点(1)抽样过程中每个个体被抽到的概率相等;()抽样过程中每个个体被抽到的概率相等;(2)都要先编号)都要先编号各自特点各自特点从总体中逐一抽取从总体中逐一抽取先均分,再按事先确定的规则在各部先均分,再按事先确定的规则在各部分抽取分抽取相互联系相互联系在起始部分抽样时采用简单随机抽样在起始部分抽样时采用简单随机抽样适用范围适用范围总体中的个体数较少总体中的个体数较少总体中的个体数较多总体中的个体数较多两种抽样方法比较第16页,本讲稿共16页