第五章 抽样与抽样分布
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抽样与抽样分布在统计学中,抽样是一种常用的数据收集方法,通过从总体中选择一部分样本来进行研究和分析。
抽样的目的是通过样本来推断总体的特征和性质。
在进行抽样时,我们需要了解抽样的方法和抽样分布的概念。
一、抽样方法1. 无偏抽样无偏抽样是指所有样本有相同被选中的机会。
这样可以确保样本的代表性,从而减小样本估计值和总体真值之间的误差。
常见的无偏抽样方法包括简单随机抽样、系统抽样和分层抽样等。
2. 有偏抽样有偏抽样是指样本的选择并不具有相等的机会。
这样可能导致样本的代表性不足,从而产生较大的估计误差。
有时,有偏抽样也可以用于特定的研究目的,但需要明确地说明和分析偏差带来的影响。
二、抽样分布1. 抽样分布的概念抽样分布是指统计量在各个可能样本上的取值分布。
统计量可以是样本均值、样本方差等。
抽样分布的性质对于进行统计推断和假设检验非常重要。
2. 样本均值的抽样分布样本均值的抽样分布在中心极限定理的条件下近似服从正态分布。
中心极限定理指出,当样本容量足够大时,无论总体分布如何,样本均值的抽样分布都会接近正态分布。
3. 样本比例的抽样分布样本比例的抽样分布在满足一些条件的情况下也近似服从正态分布。
这些条件包括样本容量足够大、总体比例接近0.5以及样本与总体之间的独立性等。
4. 样本方差的抽样分布样本方差的抽样分布不服从正态分布。
通常情况下,样本方差的抽样分布呈右偏态,即偏度大于0。
为了得到样本方差的抽样分布,可以使用抽样分布的近似分布,如卡方分布。
三、应用案例抽样与抽样分布的方法和理论在实际统计学中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用案例:1. 调查研究在进行调查研究时,我们经常需要从总体中选择一部分样本进行问卷调查或面访。
通过利用抽样与抽样分布的方法,我们可以将样本的调查结果推广到总体中,从而得到总体的特征和性质。
2. 假设检验假设检验是统计学中常用的推断方法之一。
通过比较样本统计量与假设的总体参数值,我们可以判断假设的合理性。
第五章抽样与抽样分布一、单项选择题(以下每小题各有四项备选答案,其中只有一项是正确的。
)1.抽样推断的主要目的是( )。
A.用统计量来推算总体参数B.对调查单位作深入研究C.计算和控制抽样误差D.广泛运用数学方法[答案] A[解析] 抽样调查是指从总体中按随机原则抽取部分单位作为样本,进行观察研究,并根据这部分单位的调查结果来推断总体,以达到认识总体的一种统计调查方法,因此,抽样推断的主要目的是用已知的统计量来推算未知的总体参数。
2.抽样调查中,无法消除的误差是( )。
A.抽样误差B.责任心误差C.登记误差D.系统性误差[答案] A[解析] 抽样误差是指在遵循了随机原则的条件下,不包括登记误差和系统性误差在内的,用样本指标代表总体指标而产生的不可避免的误差。
3.在其他条件相同的情况下,重复抽样的抽样平均误差和不重复抽样相比,( )。
A.前者一定小于后者B.前者一定大于后者C.两者相等D.前者可能大于,也可能小于后者[答案] B[解析] 以抽样平均数的抽样平均误差为例进行说明:在重复抽样条件下,抽样平均数的平均误差的计算公式:;在不重复抽样条件下,抽样平均数的平均误差的计算公式:。
因为,故。
4.拟分别对甲、乙两个地区大学毕业生在试用期的工薪收入进行抽样调查。
据估计甲地区大学毕业生试用期月工薪的方差要比乙区高出一倍。
在样本量和抽样方法相同的情况下,甲区的抽样误差要比乙区高( )。
A.41.4% B.42.4% C.46.8% D.48.8%[答案] A[解析] 假设乙地区的大学毕业生试用期月工薪的方差为σ2,甲地区的大学毕业生试用期月工薪的方差为2σ2,则:,那么,在样本量和抽样方法相同的,情况下,甲区的抽样误差要比乙区高=41.4%。
5.对某天生产的2000件电子元件的耐用时间进行全面检测,又抽取5%进行抽样复测,资料如表5-1所示。
表5-1耐用时间(小时) 全面检测(支) 抽样复测(支)3000以下3000~4000 4000~5000 50600990230505000以上总计36020018100规定耐用时间在3000小时以下为不合格品,则该电子元件合格率的抽样平均误差为( )。
抽样与样本抽样分布抽样是统计学中常用的一种方法,通过从总体中选择一部分个体进行观察和测量,然后根据所得的样本数据来做出对总体的推断和判断。
在抽样的过程中,我们常常会遇到样本抽样分布,它是指当样本容量充分大时,样本统计量的分布情况。
本文将介绍抽样的概念和样本抽样分布的特点。
一、抽样的概念抽样是指从总体中选取一部分个体进行观察和测量,以便推断总体的特征。
在统计学中,总体是指我们所关心的全部个体或事物的集合,而抽样则是从总体中选择的一部分个体,这些个体被称为样本。
抽样的目的是为了在实际调查中减少资源和时间成本,同时能够保证所选样本的代表性和可靠性。
二、样本抽样分布的特点当样本容量充分大时,样本统计量的分布会呈现出一定的规律,这就是样本抽样分布的特点。
样本抽样分布可以用来推断总体参数的概率分布,其中较为常见的是均值和比例的抽样分布。
1. 均值的抽样分布在正态分布的总体中,当样本容量充分大时,样本均值的分布将近似服从正态分布。
这一规律被称为中心极限定理。
具体而言,当总体近似为正态分布时,样本均值的抽样分布也将近似为正态分布。
而当总体不服从正态分布时,样本容量足够大时,样本均值的抽样分布仍然近似服从正态分布,这是由于大样本均值的分布对总体分布的偏离具有一定的抵消作用。
2. 比例的抽样分布对于二分类总体而言,比例的抽样分布可以用二项分布进行描述。
当总体中两个分类的比例已知时,可以通过二项分布来计算样本比例的抽样分布。
当总体比例未知时,可以使用样本比例的点估计和抽样分布来对总体比例进行推断。
在样本容量充分大时,样本比例的抽样分布将近似服从正态分布,这是由于根据中心极限定理,二项分布在大样本下趋近于正态分布。
三、样本抽样分布的应用样本抽样分布是统计学中重要的理论基础,对各个领域的研究和实践具有广泛的应用价值。
以下介绍几个常见的应用场景。
1. 参数估计在进行统计推断时,我们常常需要对总体参数进行估计。
通过样本抽样分布,我们可以对总体参数进行点估计或区间估计,并借助抽样误差进行可靠性评估。
第五章抽样调查及参数估计5.1 抽样与抽样分布5.2 参数估计的基本方法5.3 总体均值的区间估计5.4 总体比例的区间估计5.5 样本容量的确定一、简答题1.什么是抽样推断?用样本指标估计总体指标应该满足哪三个标准才能被认为是优良的估计?2.什么是抽样误差,影响抽样误差的主要因素有哪些?3.简述概率抽样的五种方式二、填空题1.抽样推断是在随机抽样的基础上,利用样本资料计算样本指标,并据以推算总体数量特征的一种统计分析方法。
2.从全部总体单位中随机抽选样本单位的方法有两种,即重复抽样和不重复抽样。
3.常用的抽样组织形式有简单随机抽样、类型抽样、等距抽样、整群抽样等四种。
4.影响抽样误差大小的因素有总体各单位标志值的差异程度、抽样单位数的多少、抽样方法和抽样调查的组织形式。
5.总体参数区间估计必须具备估计值、概率保证程度或概率度、抽样极限误差等三个要素。
6.从总体单位数为N的总体中抽取容量为n的样本,在重复抽样和不重复抽样条件下,可能的样本个数分别是______________和_____________。
7.简单随机_抽样是最基本的抽样组织方式,也是其他复杂抽样设计的基础。
8.影响样本容量的主要因素包括总体各单位标志变异程度_、__允许的极限误差Δ的大小、_抽样方法_、抽样方式、抽样推断的可靠程度F(t)的大小等。
三、选择题1.抽样调查需要遵守的基本原则是( B )。
A.准确性原则 B.随机性原则 C.代表性原则 D.可靠性原则2.抽样调查的主要目的是( A )。
A.用样本指标推断总体指标 B.用总体指标推断样本指标C.弥补普查资料的不足 D.节约经费开支3.抽样平均误差反映了样本指标与总体指标之间的( B )。
A.实际误差 B.实际误差的平均数C.可能的误差范围 D.实际的误差范围4.对某种连续生产的产品进行质量检验,要求每隔一小时抽出10分钟的产品进行检验,这种抽查方式是( D )。
A.简单随机抽样 B.类型抽样 C.等距抽样 D.整群抽样5.在其他情况一定的情况下,样本单位数与抽样误差之间的关系是( B )。
概率与统计中的随机抽样与抽样分布知识点概率与统计是数学中重要的分支之一,它研究了随机事件和随机现象的规律。
在概率与统计的领域中,随机抽样与抽样分布是基础而重要的概念。
在本文中,我们将深入探讨随机抽样与抽样分布的相关知识点,包括其定义、性质以及在实际应用中的重要性。
1. 随机抽样的定义与性质随机抽样是指从整体中以一定的概率选择出一部分样本的过程,以便对整体的某些特征进行推断。
随机抽样应具备以下几个基本性质:a. 独立性:每个样本在抽取过程中的选中与否应该是彼此独立的,不受前一个样本的影响。
b. 随机性:每个样本在被选中的概率应该是相等且随机的,确保对整体进行推断时具有普遍性。
c. 大样本量:所抽取的样本数量足够大,可以保证对整体的推断具有较高的精确度。
2. 抽样分布的定义与性质抽样分布是指针对不同样本规模的抽样所得到的某个统计量的分布。
常见的抽样分布包括正态分布、t分布和F分布等。
a. 正态分布:当样本量趋于无穷大时,根据中心极限定理,样本均值的分布逼近于正态分布。
正态分布在统计分析中经常应用,具备对称性和稳定性等特点,受到广泛的关注和应用。
b. t分布:在样本量较小的情况下,当总体近似于正态分布时,使用t分布来进行推断更加准确。
t分布相较于正态分布而言,具有更宽的尾部,样本量较小时可提供更精确的结果。
c. F分布:F分布是一种比值分布,常用于方差分析以及回归分析等。
它是基于正态分布的样本方差比值构成的。
3. 随机抽样与抽样分布在实际应用中的重要性随机抽样与抽样分布在各个领域的实际应用中具有重要意义,例如:a. 市场调研:通过随机抽样方式,可以从总体中选取一部分样本进行调查和数据收集。
然后通过对样本数据的分析,可以推断总体市场的特征、趋势以及用户行为等。
b. 医学研究:在进行药物疗效试验时,需要通过随机抽样的方式从患者中选取一部分进行试验。
通过对试验结果的分析,可以推断药物的疗效以及副作用等情况。
抽样与抽样分布抽样是统计学中一种重要的数据收集方法,通过从总体中选择一部分样本来代表整体,可以更方便、更经济地进行数据分析和推断。
而抽样分布则是与抽样密切相关的概念,指的是样本统计量的概率分布。
本文将从抽样的定义和目的、抽样方法和抽样分布的性质等方面进行探讨。
一、抽样的定义和目的抽样是统计学中利用一定的方法和技术从总体中选取一部分个体作为样本,以了解总体特征或者对总体进行推断的过程。
抽样的目的在于通过对样本的观测和研究来推断总体的特征,而无需对整个总体进行调查。
抽样可以减少调查或实验的成本、节约时间,并且在一定程度上能够保证结果的可靠性和精确度。
二、抽样方法1. 简单随机抽样:简单随机抽样是指从总体中随机选择样本,使每一个样本都有相同的概率被选中。
简单随机抽样通常需要使用随机数表、随机数发生器或者抽签等方法来实现。
2. 系统抽样:系统抽样是按照一定的规则和系统性地从总体中选择样本,例如每隔一个固定的间隔选取一个样本。
系统抽样的优点在于操作简单,但是如果总体中存在某种周期性或者规律性的分布,可能会导致抽样结果的偏差。
3. 整群抽样:整群抽样是将总体根据某些特征进行分类,然后从每个分类中随机选择一定数量的群体作为样本。
整群抽样适用于总体中存在明显的群体结构的情况,可以提高样本的代表性。
4. 分层抽样:分层抽样是按照某种特征将总体分为若干层,然后从每一层中随机选择一定数量的样本。
分层抽样可以更好地体现总体的结构和差异,提高样本的代表性和准确性。
三、抽样分布的性质抽样分布是样本统计量的概率分布,其具有以下几个重要性质:1. 无偏性:如果样本统计量的期望值等于总体参数的真值,那么称该统计量是无偏的。
即样本统计量是对总体参数的无偏估计。
无偏性是抽样分布的重要性质,保证了样本统计量的可靠性和准确性。
2. 一致性:当样本数量趋向无穷大时,样本统计量的值趋向于总体参数的真值。
即样本统计量在大样本情况下能够接近总体参数,具有一致性。