第二章第二章 统统 计计2.1.1 2.1.1 简单随机抽样简单随机抽样2.1 2.1 随机抽样随机抽样问题提出问题提出 1. 1.我们生活在一个数字化时代，时我们生活在一个数字化时代，时刻都在和数据打交道，例如，产品的合刻都在和数据打交道，例如，产品的合格率，农作物的产量，商品的销售量，格率，农作物的产量，商品的销售量，电视台的收视率等电视台的收视率等. .这些数据常常是通这些数据常常是通过抽样调查而获得的，如何从总体中抽过抽样调查而获得的，如何从总体中抽取具有代表性的样本，是我们需要研究取具有代表性的样本，是我们需要研究的课题的课题. . 2. 2.要判断一锅汤的味道需要把整锅要判断一锅汤的味道需要把整锅汤都喝完吗？应该怎样判断？汤都喝完吗？应该怎样判断？ 3. 3.将锅里的汤将锅里的汤“搅拌均匀搅拌均匀”，品尝，品尝一小勺就知道汤的味道，这是一个简一小勺就知道汤的味道，这是一个简单随机抽样问题，对这种抽样方法，单随机抽样问题，对这种抽样方法，我们从理论上作些分析我们从理论上作些分析. .知识探究（一）：简单随机抽样的基本思想知识探究（一）：简单随机抽样的基本思想思考思考1 1：从从5 5件产品中任意抽取一件，则件产品中任意抽取一件，则每一件产品被抽到的概率是多少？一般每一件产品被抽到的概率是多少？一般地，从地，从N N个个体中任意抽取一个，则每个个体中任意抽取一个，则每一个个体被抽到的概率是多少？一个个体被抽到的概率是多少？ 思考思考2 2：从从6 6件产品中随机抽取一个容量件产品中随机抽取一个容量为为3 3的样本，可以分三次进行，每次从中的样本，可以分三次进行，每次从中随机抽取一件，抽取的产品不放回，这随机抽取一件，抽取的产品不放回，这叫做叫做逐个不放回抽取逐个不放回抽取. .在这个抽样中，某在这个抽样中，某一件产品被抽到的概率是多少？一件产品被抽到的概率是多少？思考思考3 3：一般地，从一般地，从N N个个体中随机抽取个个体中随机抽取n n个个体作为样本，则每一个个体被抽个个体作为样本，则每一个个体被抽到的概率是多少？到的概率是多少？思考思考4 4：食品卫生工作人员，要对校园食食品卫生工作人员，要对校园食品店的一批小包装饼干进行卫生达标检品店的一批小包装饼干进行卫生达标检验，打算从中抽取一定数量的饼干作为验，打算从中抽取一定数量的饼干作为检验的样本检验的样本. .其抽样方法是，将这批小包其抽样方法是，将这批小包装饼干放在一个麻袋中搅拌均匀，然后装饼干放在一个麻袋中搅拌均匀，然后逐个不放回抽取若干包，这种抽样方法逐个不放回抽取若干包，这种抽样方法就是就是简单随机抽样简单随机抽样. .那么简单随机抽样的那么简单随机抽样的含义如何？含义如何？ 一般地一般地, ,设一个总体有设一个总体有N N个个体个个体, , 从中逐个不放回地抽取从中逐个不放回地抽取n n个个体作为样个个体作为样本（本（nNnN）, , 如果每次抽取时总体内如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等的各个个体被抽到的机会都相等, , 则则这种抽样方法叫做这种抽样方法叫做简单随机抽样简单随机抽样. .简单随机抽样的含义简单随机抽样的含义:思考思考5 5：根据你的理解，简单随机抽样有根据你的理解，简单随机抽样有哪些主要特点？哪些主要特点？（4 4）每个个体被抽到的机会都相等，）每个个体被抽到的机会都相等，抽样具有公平性抽样具有公平性. .（3 3）抽取的样本不放回，样本中无重）抽取的样本不放回，样本中无重复个体；复个体；（2 2）样本的抽取是逐个进行的，每次）样本的抽取是逐个进行的，每次 只抽取一个个体；只抽取一个个体；（1 1）总体的个体数有限；）总体的个体数有限； 思考思考6 6：在在19361936年美国总统选举前，一年美国总统选举前，一份颇有名气的杂志的工作人员对兰顿和份颇有名气的杂志的工作人员对兰顿和罗斯福两位候选人做了一次民意测验罗斯福两位候选人做了一次民意测验. .调查者通过电话簿和车辆登记簿上的名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单给一大批人发了调查表. .调查结果表调查结果表明，兰顿当选的可能性大（明，兰顿当选的可能性大（57%57%），但），但实际选举结果正好相反，最后罗斯福当实际选举结果正好相反，最后罗斯福当选（选（62%62%）. .你认为预测结果出错的原因你认为预测结果出错的原因是什么？是什么？知识探究（二）：知识探究（二）：简单随机抽样的方法简单随机抽样的方法 思考思考1 1：假设要在我们班选派假设要在我们班选派5 5个人去参个人去参加某项活动，为了体现选派的公平性，加某项活动，为了体现选派的公平性，你有什么办法确定具体人选你有什么办法确定具体人选? ?思考思考2 2：用抽签法（抓阄法）确定人选，用抽签法（抓阄法）确定人选，具体如何操作？具体如何操作？ 用小纸条把每个同学的学号写下来用小纸条把每个同学的学号写下来放在盒子里，并搅拌均匀，然后随机从放在盒子里，并搅拌均匀，然后随机从中逐个抽出中逐个抽出5 5个学号，被抽到学号的同学个学号，被抽到学号的同学即为参加活动的人选即为参加活动的人选.思考思考3 3：一般地，抽签法的操作步骤如何一般地，抽签法的操作步骤如何？第一步，将总体中的所有个体编号，并第一步，将总体中的所有个体编号，并把号码写在形状、大小相同的号签上把号码写在形状、大小相同的号签上. .第三步，每次从中抽取一个号签，连续第三步，每次从中抽取一个号签，连续抽取抽取n n次，就得到一个容量为次，就得到一个容量为n n的样本的样本. .第二步，将号签放在一个容器中，并搅第二步，将号签放在一个容器中，并搅拌均匀拌均匀. .思考思考4 4：你认为抽签法有哪些优点和缺你认为抽签法有哪些优点和缺点？点？缺点：缺点：当总体个数较多时很难搅拌均匀，当总体个数较多时很难搅拌均匀，产生的样本代表性差的可能性很大产生的样本代表性差的可能性很大.优点：优点：简单易行，当总体个数不多的时简单易行，当总体个数不多的时候搅拌均匀很容易，个体有均等的机会候搅拌均匀很容易，个体有均等的机会被抽中，从而能保证样本的代表性被抽中，从而能保证样本的代表性. .思考思考5 5：从从0 0，1 1，2 2，9 9十个数中每十个数中每次随机抽取一个数，依次排列成一个数次随机抽取一个数，依次排列成一个数表称为随机数表（见教材表称为随机数表（见教材P103P103页），每页），每个数每次被抽取的概率是多少？个数每次被抽取的概率是多少？思考思考6 6：假设我们要考察某公司生产的假设我们要考察某公司生产的500500克袋装牛奶的质量是否达标，现从克袋装牛奶的质量是否达标，现从800800袋牛奶中抽取袋牛奶中抽取6060袋进行检验，利用袋进行检验，利用随机数表抽取样本时应如何操作？随机数表抽取样本时应如何操作？ 第一步，第一步，将将800800袋牛奶编号为袋牛奶编号为000000，001001，002002，799. 799. 第三步，第三步，从选定的数从选定的数7 7开始依次向右读开始依次向右读（读数的方向也可以是向左、向上、向（读数的方向也可以是向左、向上、向下等），将编号范围内的数取出，编号下等），将编号范围内的数取出，编号范围外的数去掉，直到取满范围外的数去掉，直到取满6060个号码为个号码为止，就得到一个容量为止，就得到一个容量为6060的样本的样本. .第二步，第二步，在随机数表中任选一个数作为在随机数表中任选一个数作为起始数（例如选出第起始数（例如选出第8 8行第行第7 7列的数列的数7 7为为起始数）起始数）. .思考思考7 7：如果从如果从100100个个体中抽取一个容个个体中抽取一个容量为量为1010的样本，你认为对这的样本，你认为对这100100个个体进个个体进行怎样编号为宜？行怎样编号为宜？思考思考8 8：一般地，利用随机数表法从含一般地，利用随机数表法从含有有N N个个体的总体中抽取一个容量为个个体的总体中抽取一个容量为n n的的样本，其抽样步骤如何？样本，其抽样步骤如何？ 第一步第一步，将总体中的所有个体编号，将总体中的所有个体编号. .第二步第二步，在随机数表中任选一个数作为，在随机数表中任选一个数作为起始数起始数. .第三步第三步，从选定的数开始依次向右（向，从选定的数开始依次向右（向左、向上、向下）读，将编号范围内的左、向上、向下）读，将编号范围内的数取出，编号范围外的数去掉，直到取数取出，编号范围外的数去掉，直到取满满n n个号码为止，就得到一个容量为个号码为止，就得到一个容量为n n的的样本样本. .理论迁移理论迁移 例例1 1 为调查央视春节联欢晚会的收为调查央视春节联欢晚会的收视率，有如下三种调查方案：视率，有如下三种调查方案：方案一：通过互联网调查方案一：通过互联网调查. . 方案二：通过居民小区调查方案二：通过居民小区调查. . 方案三：通过电话调查方案三：通过电话调查. .上述三种调查方案能获得比较准确的收上述三种调查方案能获得比较准确的收视率吗？为什么？视率吗？为什么？ 例例2 2 为了检验某种产品的质量，决为了检验某种产品的质量，决定从定从4040件产品中抽取件产品中抽取1010件进行检查，试件进行检查，试利用简单随机抽样法抽取样本，并简述利用简单随机抽样法抽取样本，并简述其抽样过程其抽样过程. .方法一：抽签法；方法一：抽签法；方法二：随机数表法方法二：随机数表法. 例例3 3 利用随机数表法从利用随机数表法从500500件产品件产品中抽取中抽取4040件进行质检件进行质检. .（1 1）这）这500500件产品可以怎样编号？件产品可以怎样编号？（2 2）如果从随机数表第）如果从随机数表第1010行第行第8 8列的数列的数开始往左读数，则最先抽取的开始往左读数，则最先抽取的5 5件产品件产品的编号依次是什么？的编号依次是什么？ 1 1简单随机抽样包括抽签法和随简单随机抽样包括抽签法和随机数表法，它们都是等概率抽样，从机数表法，它们都是等概率抽样，从而保证了抽样的公平性而保证了抽样的公平性. . 3. 3. 抽签法和随机数表法各有其操作抽签法和随机数表法各有其操作步骤，首先都要对总体中的所有个体编步骤，首先都要对总体中的所有个体编号，编号的起点不是惟一的号，编号的起点不是惟一的. . 2 2简单随机抽样有操作简便易行的简单随机抽样有操作简便易行的优点，在总体个数较小的情况下是行之优点，在总体个数较小的情况下是行之有效的抽样方法有效的抽样方法. .小结作业小结作业作业：作业： P57P57练习：练习：1 1，2 2，3 3，4.4.