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第二章 1.总体和样本 统计 一、简单随机抽样 在统计学中 , 把研究对象的全体叫做总体. 把每个研究对象叫做个体. 把总体中个体的总数叫做总体容量. 为了研究总体 的有关性质,一般从总体中随机抽取一部分: 我们称它为样本.其中个体的个数称为样本容量. 2.简单随机抽样,就是从总体中不加任何分组、划类、排队等,完全随机地抽取调查单位。 特点是:每个样本单位被抽中的可能性相同(概率相等) ,样本的每个单位完全独立,彼此间无一定的关联性和排 斥性。简单随机抽样是其它各种抽样形式的基础。通常只是在总体单位之间差异程度较小和数目较少时,才采用这 种方法。 3.简单随机抽样常用的方法: (1)抽签法;⑵随机数表法;⑶计算机模拟法 4.抽签法: (1)给调查对象群体中的每一个对象编号; (2)准备抽签的工具,实施抽签 (3)对样本中的每一个个体进行测量或调查 5.随机数表法: 例:利用随机数表在所在的班级中抽取 10 位同学参加某项活动。 二、系统抽样 1.系统抽样(也叫等距离抽样) : 把总体的单位进行排序,再计算出抽样距离,然后按照这一固定的抽样距离抽取样本。第一个样本采用简单随机 抽样的办法抽取。 K(抽样距离)=N(总体)/n(样本个数) 前提条件:总体中个体的排列对于研究的变量来说,应是随机的,即不存在某种与研究变量相关的规则分布。可 以在调查允许的条件下,从不同的样本开始抽样,对比几次样本的特点。如果有明显差别,说明样本在总体中的分布 有某种循环性规律,且这种循环和抽样距离重合。 2.系统抽样是实际中最为常用的抽样方法之一。因为它对抽样框的要求较低,实施也比较简单。 , , , 研究, 三、分层抽样 1.分层抽样:先将总体中的所有单位按照某种特征或标志(性别、年龄等)划分成若干类型或层次,然后再在各个类 型或层次中采用简单随机抽样或系用抽样的办法抽取一个子样本,最后,将这些子样本合起来构成总体的样本。 两种方法: 1.先以分层变量将总体划分为若干层,再按照各层在总体中的比例从各层中抽取。 2. 先以分层变量将总体划分为若干层, 再将各层中的元素按分层的顺序整齐排列, 最后用系统抽样方法抽取样本。 2. 分层抽样是把差异性较强的总体分成一个个同质性较强的子总体, 再抽取不同的子总体中的样本分别代表该子总体。 分层标准: (1)以调查所要分析和研究的主要变量或相关的变量作为分层的标准。 (2)以保证各层内部同质性强、各层之间差异性强、突出总体内在结构的变量作为分层变量。 (3)以那些有明显分层区分的变量作为分层变量。 3.分层的比例问题: (1)按比例分层抽样:根据各种类型或层次中的单位数目占总体单位数目的比重来抽取子样本的方法。 (2)不按比例分层抽样:有的层次在总体中的比重太小,其样本量就会非常少,此时采用该方法,主要是便于对不 同层次的子总体进行专门研究或进行相互比较。如果要用样本资料推断总体时,则需要先对各层的数据资料进行加权 处理,调整样本中各层的比例,使数据恢复到总体中各层实际的比例结构。 四、用样本的数字特征估计总体的数字特征 x? 1、样本均值: x1 ? x2 ? ? ? xn n 2 ( x1 ? x) 2 ? ( x2 ? x) 2 ? ? ? ( xn ? x) 2 s? s ? n 2、样本标准差: (标准差是方差的算术平方根) 3.用样本估计总体时,如果抽样的方法比较合理,那么样本可以反映总体的信息,但从样本得到的信息会有偏差。在 随机抽样中,这种偏差是不可避免的。 虽然我们用样本数据得到的分布、均值和标准差并不是总体的真正的分布、均值和标准差,而只是一个估计,但这种 估计是合理的,特别是当样本量很大时,它们确实反映了总体的信息。 4. (1)如果把一组数据中的每一个数据都加上或减去同一个共同的常数,标准差不变 (2)如果把一组数据中的每一个数据乘以一个共同的常数 k,标准差变为原来的 k 倍, 五、两个变量的线性相关 1、概念:(1)回归直线方程 2.回归直线方程的应用 (1)描述两变量之间的依存关系;利用直线回归方程即可定量描述两个变量间依存的数量关系 (2)回归系数 (2)利用回归方程进行预测;把预报因子(即自变量 x)代入回归方程对预报量(即因变量 Y)进行估计。 (3)利用回归方程进行统计控制规定 Y 值的变化,通过控制 x 的范围来实现统计控制的目标。如已经得到了空 气中 NO2 的浓度和汽车流量间的回归方程,即可通过控制汽车流量来控制空气中 NO2 的浓度。 4.在生活中应用直线回归的注意事项(不要求) : (1)做回归分析要有实际意义; (2)回归分析前,最好先作出散点图; (3)回归直线不要外延。 第三章 一、随机事件的概率及概率的意义 1、基本概念: 概 率 (1)必然事件:在一定条件下,必然会发生的事件,叫做必然事件; (2)不可能事件:在一定条件下,一定不会发生的事件,叫做不可能事件; (3)确定事件:必然事件和不可能事件统称为确定事件; (4)随机事件:在一定条件下可能发生也可能不发生的事件,叫做随机事件; (5)频数与频率:在相同的条件 S 下重复 n 次试验,观察某一事件 A 是否出现,称 n 次试验中事件 A 出现的次数 n A 为事件 A 出现的频数;称事件 A 出现的比例 f n (A)= nA 为事件 A 出现的概率。对于给定的随机事件 A,如果随 n 着试验次数的增加,事件 A 发生的频率 f n (A)稳定在某个常数上,则把这个常数记作 P(A),称为事件 A 的概率。 (6)频率与概率的区别与联系:随机事件的频率,指此事件发生的次数 n A 与试验总次数 n 的比值 nA ,它具有一定的 n 稳定性,总在某个常数附近摆动,且随着试验次数的不断增多,这种摆动幅度越来越小。我们把这个常数叫做随 机事件的概率,概率从数量上反映了随机事件发生的可能性的大小。频率在大量重复试验的前提下可以近似地作 为这个事件的概率

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