2023-2024学年北师大版必修第一册 第六章　2-2　分层随机抽样 课件（27张）

激趣诱思某电视台在互联网上就观众对某一节目的喜爱程度进行调查,参加调查的总人数为12000人,其中持各种态度的人数分别为:很喜欢4800人,喜欢3600人,一般1800人,不喜欢1800人.电视台为进一步了解观众的具体想法和意见,打算从这12000人中抽取60人进行更为详细的调查,应采取什么样的抽样方法呢?知识点拨一、分层随机抽样1.定义将总体按其属性特征分成互不交叉的若干类型(有时称作层),然后在每个类型中按照所占比例随机抽取一定的个体,这种抽样方法通常叫作分层随机抽样.2.特点(1)分层随机抽样适用于已知总体是由差异明显的几部分组成;(2)分成的各层互不重叠;(3)各层抽取的比例都等于样本容量在总体中的比例,即,其中n为样本容量,N为总体中的个体数.(4)各层抽样可以按简单随机抽样进行.名师点析

关于分层随机抽样应注意的问题(1)分层随机抽样中分多少层,如何分层要视具体情况而定,总的原则是每层内样本的差异要小,不同层之间样本的差异要大,且互不重叠.(2)每一层抽取的个体数由样本容量乘以这一层的个体数在总体中所占的比例得到.微思考1分层随机抽样中要将总体中层次分明的几部分分层按比例抽取,其中“比例”一词如何理解?提示可从两个方面理解:一是所抽取样本中各层个体数之比与总体中各层个体数之比相同;二是每层所抽个体数与该层个体总数之比等于样本容量与总体中个体数目之比.微思考2分层随机抽样有什么优点?提示分层随机抽样时,每个个体被抽到的机会是均等的,而且样本更有较好的代表性.二、分层随机抽样的步骤1.分层:根据已经掌握的信息,按某种标准将总体分成互不交叉的若干部分.2.求比:根据总体中的个数N和样本容量n计算比例K=.3.定数:确定第i层应该抽取的个体数为ni=Ni×K(Ni是第i层所包含的个体数),使得各层抽取的样本之和等于样本容量n.4.抽样:按照第三步中确定的应在各层抽取的个体数,分别在各层抽取样本,然后合在一起就得到所需要抽取的容量为n的样本.微练习设有120件产品,其中一级品有24件,二级品有36件,三级品有60件,用分层随机抽样的方法从中抽取一个容量为20的样本,则在每一级产品中应各抽取多少件?解由于一级、二级、三级产品的数量之比为24∶36∶60=2∶3∶5,所以应分别从一级、二级、三级产品中抽取课堂篇探究学习探究一分层随机抽样的概念例1(1)下列问题中,最适合用分层随机抽样抽取样本的是(

)A.从10名同学中抽取3人参加座谈会B.一次数学竞赛中,某班有10人在110分以上,40人在90~100分,12人低于90分,现从中抽取12人了解有关情况C.从某校1000名高中一年级学生中,抽取100名调查上学途中所用时间D.从生产流水线上,抽取样本检查产品质量(2)分层随机抽样将相似的个体归入一类(层),然后每类抽取若干个个体构成样本,所以分层随机抽样为保证每个个体等可能抽样,必须进行(

)A.每层等可能抽样B.每层可以不等可能抽样C.所有层按同一抽样比例等可能抽样D.所有层抽取的个体数量相同解析(1)A中总体的每个个体无明显差异且个数较少,适合用简单随机抽样;C和D中总体个体无明显差异且个数较多,不适合用分层随机抽样;B中总体个体差异明显,适合用分层随机抽样.(2)保证每个个体等可能的被抽取是简单随机抽样与分层随机抽样的共同特征,为了保证这一点,分层随机抽样时必须在所有层都按同一抽样比例等可能抽取.答案(1)B

(2)C反思感悟

1.使用分层随机抽样的前提分层随机抽样的适用前提条件是总体可以分层,层与层之间有明显区别,而层内个体间差异较小.2.使用分层随机抽样应遵循的原则(1)将相似的个体归入一类,即为一层,分层要求每层的各个个体互不交叉,即遵循不重复、不遗漏的原则;(2)分层随机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,每层样本数量与每层个体数量的比等于样本容量与总体中个体数的比.变式训练

1某学校有男、女学生各500名,为了解男、女学生在学习兴趣与业余爱好方面是否存在显著差异,拟从全体学生中抽取100名学生进行调查,则宜采用的抽样方法是

.

解析由于被抽取的个体属性有明显的差异,因此宜采用分层随机抽样.答案分层随机抽样探究二分层随机抽样的方案设计例2一个单位有职工500人,其中不到35岁的有125人,35岁至49岁的有280人,50岁及50岁以上的有95人,为了了解这个单位职工与身体状态有关的某项指标,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?分析观察特征,确定抽样方法→分层求比例,确定各层样本数→从各层中

抽取样本解因为职工年龄与这项指标有关,故采用分层随机抽样.步骤如下:(1)分层.按年龄将职工分成三层:不到35岁的职工;35岁至49岁的职工;50岁及50岁以上的职工.(3)在各层分别按抽签法或随机数法抽取样本.(4)综合每层抽样,组成样本.反思感悟

应用分层随机抽样的解题策略(1)在分层随机抽样的过程中,为了保证每个个体被抽到的可能性是相同的,这就要求各层所抽取的个体数与该层所包含的个体数之比等于样本容量与总体的个体数之比,即ni∶Ni=n∶N.(2)分层后,可采用简单随机抽样取出各层中的个体,一定要注意按比例抽取.当抽样比例不是整数时,可在该层随机剔除部分个体.变式训练

2某工厂有在编人员100人,其中副处级以上干部10人,一般干部70人,工人20人.上级部门为了了解他们对机构改革的意见,要从中抽取一个容量为20的样本,试确定用何种方法抽取,请具体实施操作.解因机构改革关系到每个人的不同利益,故采用分层随机抽样方法较合适.∴从副处级以上干部中抽取2人,从一般干部中抽取14人,从工人中抽取4人.副处级以上干部与工人人数都较少,把他们分别按1~10编号和1~20编号,然后采用抽签法分别抽取2人和4人;对一般干部70人进行00,01,…,69编号,然后用随机数法抽取14人.这样便得到了一个容量为20的样本.探究三抽样方法的综合应用例3选择合适的抽样方法抽样,写出抽样过程.(1)有甲厂生产的30个篮球,其中一箱21个,另一箱9个,抽取3个;(2)有30个篮球,其中甲厂生产的有21个,乙厂生产的有9个,抽取10个;(3)有甲厂生产的300个篮球,抽取10个.下面给出的是随机数表中的第8行到第12行2748

6198

7164

4148

7086

2888

8519

16207477

0111

1630

2404

2979

7991

9683

51255379

7076

2694

2927

4399

5519

8106

85019264

4607

2021

3920

7766

3817

3256

16405858

7766

3170

0500

2593

0545

5370

7814分析应结合两种抽样方法的使用范围和实际情况灵活使用各种抽样方法解决问题.解(1)总体个数较小,用简单随机抽样中的抽签法.①将30个篮球编号,编号为00,01,…,29;②将以上30个编号分别写在完全一样的小纸条上,揉成小球,制成号签;③把号签放入一个不透明的袋子中,充分搅拌;④从袋子中逐个抽取3个号签,并记录上面的号码;⑤找出和所得号码对应的篮球即可得到样本.(2)总体由差异明显的两个层次组成,需选用分层随机抽样.②用抽签法分别抽取甲厂生产的篮球7个,乙厂生产的篮球3个,这些篮球便组成了我们要抽取的样本.(3)总体个数较大,样本容量较小,宜用简单随机抽样中的随机数法.①将300个篮球用随机方式编号,编号为001,002,…,300;②在随机数表中随机的确定一个数作为开始.如从第8行第1列的数“2”开始,向右读;③从数“2”向右读,每次读三位,凡不在001~300中的数跳过不读,遇到读到的也跳过不读.依次得到:274,164,207,011,116,297,076,269,068,072,这就是所抽取的10个样本个体的号码.反思感悟

抽样方法的选取(1)若总体由差异明显的几个层次组成,则选用分层随机抽样;(2)若总体没有差异明显的层次,则考虑采用简单随机抽样.当总体中个体数较小时宜用抽签法;当总体中个体数较大,样本容量较小时宜用随机数法.变式训练

3下列问题中,采用怎样的抽样方法较为合理?(1)从10台电冰箱中抽取3台进行质量检查;(2)某学校有160名教职工,其中教师120名,行政人员16名,后勤人员24名,为了了解教职工对学校在校务公开方面的意见,拟抽取一个容量为20的样本.解(1)抽签法,总体中个体数较小,宜用抽签法.(2)分层随机抽样,由于学校各类人员对这一问题的看法可能差异较大,用分层随机抽样.素养形成分层随机抽样的有关样本计算典例

某商场有四类食品,其中粮食类、植物油类、动物性食品类及果蔬类分别有40种、10