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第28章 样本与总体 28.1 抽样调查的意义   一家食品屋出售的切块蛋糕很好吃,尤其是蛋糕上的葡 萄干很受小朋友的喜爱,一天,三个小朋友各买了一块这样 的蛋糕上葡萄干的数目分别是3、4、和6,如果明天点心师还 用同样多的原料做蛋糕,他们再来买,女孩的蛋糕上一定还 有6粒葡萄干吗?他们买了好几次以后能不能估计出这家店的 这种蛋糕平均每块有几粒葡萄干? ? 1.普查和抽样调查 你能回答下面的问题吗? (1)你们班级每个学生的家庭各有多少人?平均每个家庭有 多少人? (2)2010年,你所在的省、自治区或直;直辖市平均每个家 庭有多少人? (3)今年,全国平均每个家庭有多少人? 第1个问题容易回答,我们只要调查全班每个学生,将结果填 入下表就可计算得到所要的结果。 姓名 家 庭 人口数 人口 总数 平均数… …   或者完成下表,也在计算得到问题 的答案。 家 庭家 庭 人口数人口数 11 22 33 44 55 66 77 …… 人口人口 总数总数 平均数平均数 家庭家庭 数目数目   为了特定目的而对所有考察对 象作的全面调查叫做普查。 为一特定目的而对部分考察对 象作的调查叫做抽样调查。 提问:了解家庭成员人数对哪些部门或单位的决策有用 ?  我们把所要考察的对象的全体叫做总体(populaton), 把组成总体的每一个考察对象叫做个体(element),从总体 中取出的一部分个体叫做这个总体的一个样本(sample). 一个样本包含的个体的数量叫做这个样本的容量。  例:如人口普查中,当考察我国人口年龄构成时,总体 就是所有具有中华人民共和国国籍并在中华人民共和国境 内常住的人口的年龄,个体就是符合这条件的每一个公民 的年龄,符合这一条件的所有北京市有公民的年龄就是一 个样本。   普查是通过调查总体的方式来收集数据的,抽样调查 是通过调查样本的方式来收集数据的。 例1 妈妈为了知道饼熟了没有,从刚出锅的饼上切下一 小块尝尝,如果这一小块熟了,那么可以估计整张饼熟 了。 抽样调查 例2 环境检测中心为了了解一个城市的空气质量情况, 会在这个城市中分散地选择几个点,从各地采集数据。 抽样调查 例3 农科站要了解农田中某种病虫害的灾情,会随意地选 定几块地,仔细地检查虫卵数,然后估计一公顷农田大 约平均有多少虫卵,会不会发生病虫害。 抽样调查 例4 某部队要想知道一批炮弹的杀伤半径,会随意地 从中选取一些炮弹进行发射实验,以考察这一批炮弹 的杀伤半径。 以上的例子都不适宜做普查,而适宜做抽样调查。 抽样调查 • 例5 下列调查,哪些适宜做普查?哪些适宜做抽样调查? • (1)了解一批灯泡的使用寿命; • (2)了解2010年全国婴儿出生率; • (3)新华书店为了做好开学课本的发行工作,需了解某市学生数; • (4)某市公安局为了抓捕一名逃犯,对辖区内的旅馆进行住宿情况调查。 (1)抽样调查 (2)抽样调查 (3)普查 (4)普查 不宜普查的原因: (1)总体中个体数目太大,工作量太大; (2)调查具有破坏性 。 说 明 1、为了检查一批手榴弹的杀伤半径,抽取了其中20颗 做试验,得到这20颗手榴弹的杀伤半径,并列表如下: (1)在这个问题中,总体、个体、样本和样本容量各是 什么? (2)求出这20颗手榴弹的杀伤半径的众数、中位数和平 均数,并估计这批手榴弹的平均杀伤半径. 试试你的身手 • 2、公交508路总站设在一居民小区附近,为了了解高峰时 段从总站乘车出行的人数,随机抽查了10个班次的乘车人 数,结果如下: • 20   23    26    25    29    28    30   25    21    23 • (1)计算这10个班次乘车人数的平均数; • (2)如果在高峰时段从总站共发车60个班次,根据上面的计 算结果,估计在高峰时段从总站乘车出行的乘客共有多少 人?   本节课我们学习了什么是普查,什么是随机抽样? 如何判断? 四、作业:  三、小结 一、为了了解我校初三同学的身体情况,请你通过我班的身高 数据,从中随机抽取三个样本,使得每个样本含有10个个体, 并作好记录。 二、为了检查一批零件的质量,从中抽取10件,量得它们的长 度如下(单位:mm):  22.36;22.35;22.33;22.35;22.37;22.34;22.38;22.36; 22.32;22.35 1.在这个问题中,总体、个体、样本、样本容量各指什么? 2.计算这个样本平均数。 2. 这样选择样本合适吗  《中国中学生报》曾在网站(http://www.ccppg.com.cn) 上就“你对老师讲课时‘拖堂’现象的态度”进行了调查, 网上显示的调查结果如图: 请问:为什 么编辑声明 “网上调查 结果不具有 普遍代表性, 仅供参考” ? 抽样之前,我们不能预测到哪些 个体会被抽中,像这样不能够事先 预测结果的特性叫做随机性. 练习1:为了了解居民对实施峰谷分时电 价的意见,调查朝阳新村100户居民.这里 的总体和样本分别是什么? 练习 2.判断下列几个抽样调查选取样本的方 法是否合适,并说明理由。 (1) 某随身听生产厂家准备在某地销售不同 规格的随身听,在发货之前,先到当地私立学 校抽查了500名学生,了解学生准备购买什么 价位的随身听. (2) 为了检查市民所购买的食品是否安全、 合格,市有关部门在几家大型超市用简单随机 抽样的方式抽查了几种食品. (3)一食品厂为了解其产品质量情况,在其 生产流水线上每隔100包选取一包检查其质 量;末来到一家业余艺术学校调查200名在 那里学习的学生. (4)一手表厂欲了解6-11岁少年儿童戴手表 的比例,周末来到一家业余艺术学校调查200 名在那里学习的学生. (5)为调查全校学生对购买正版书籍、唱片和 软件的支持率,用简单随机抽样法在全校所有 的班级中抽取8个班级,调查这8个班级所有学 生对购买正版书籍、唱片和软件的支持率. 情景引入:         中央电视台有一个栏目收视率比较高,那就是“每周 质检报告”。它由国家质量检测部门对市场上的商品进行抽 测,并把抽测的结果在央视公布。公布的信息包括抽测的商 品中有哪些是合格商品,有哪些是不合格商品,让广大人民 群众明明白白消费,所以颇受群众欢迎。 请思考: (1)在央视公布的质检结果是质检部门以什么样的方 式获得的呢? (2)这样的抽样调查具有合理性吗? (3)会不会有这样的情况:绝大部分的商品是合格商品, 但少数不合格的商品被抽查出来了?你是怎样看? 一般来说,用样本估计总体时,样本容量越大, 样本对总体的估计也就越精确,相应地,搜集、整理、 计算数据的工作量也就越大,因此,在实际工作中, 样本容量既要考虑问题本身的需要,又要考虑实现的 可能性和所付出的代价的大小. 读一读,你理解了吗? 那么怎样算是选择恰当呢? 例1 老师布置给每个小组一个任务,用抽样调 查的方法估计全班同学的平均身高.坐在教室最 后面的小胖为了争速度,立即就近向他周围的 三个同学作调查,计算出他们四个人的平均身 高后就举手向老师示意已经完成任务了. 调查对象在总体中是否有代表性 请问:他这样的抽样调查合适吗?   分析:因为小胖他们四个坐在教室最后面,所以他们的 身高平均数就会大于整个班级的身高平均数,这样的样 本就不具有代表性了. 例2 甲同学说:“6, 6, 6…啊!真的是6!你只 要一直想某个数,就会掷出那个数.”     乙同学说:“不对,我发现我越是想要某个数 就越得不到这个数,倒是不想它反而会掷出那个数 .”   请问:这两位同学的说法正确吗?为什么? 样本容量要足够大。 分析:这两位同学的说法都不正确.因为几次经验说明 不了什么问题。 在这里请同学掷骰子,来验证上述两位同学的说法不正 确。 例3 小强的自行车失窃了,他想知道所在地区每个家庭平均发生 过几次自行车失窃事件.为此,他和同学们一起,调查了全校每个 同学所在家庭发生过几次自行车失窃事件.   请问:他这样的抽样调查合适吗?   仅仅增加调查人数不一定能够提高调查质 量,调查之前,要仔细检查总体中的每个 个体是否都有可能成为调查对象。 分析:这样抽样调查是不合适的.虽然他们调查的人数很多,但是 因为排除了所在地区那些没有中学生的家庭,所以他们的调查结果不 能推广到所在地区的所有家庭。 想一想:小强和他的同学们的调查反映哪些家庭失窃自行车的情况 ?   这个例子告诉我们,开展调查之前,要仔细检查总体中的每个 个体是否都有可能成为调查对象。 例4、1936年,美国《文学文摘》杂志:根据1000万电话和 从该杂志订户所收回的意见,断言兰登将以370:161的优势 在总统竞选中击败罗斯福,但结果是,罗斯福当选了,《文 学文摘》大丢面子,原因何在呢? 原来,1936年能装电话和订阅《文学文摘》 杂志的人,在经济上相对富裕,而收入不太 高的的大多数选民选择了罗斯福。《文学文 摘》的教训表明,抽样调查时,既要关注样 本的大小,又要关注样本的代表性。 不合适,因为全班最矮10名同学的身高 不具有代表性. 练习1: 判断下面几个抽样调查选取样本的方法 是否合适,并说明理由: (1)为调查一个班级同学的身高情况, 从全班选取最矮的10名同学测量身高; (2)为了了解北京九年级学生的数学学 习成绩,从该市某校九年级选取前100名学 生的数学成绩. 不合适,因为样本不具有代表性. 不合适,因为七名班干部代表了班上的 一部分成绩较好同学的情况,因此这样选 取的样本不具有代表性. (3)班主任老师为了了解全班同学每天 回家做作业花费的时间,他召集了班上七 名班干部一一询问情况,并作了统计,从 而得出全班同学回家做作业花费的时间. (4)为了调查全校2000名同学每周看电 视的时间,采用抽签的方法从中抽取了2名 同学进行调查. 不合适,尽管样本是随机抽取的,但样 本的数量太小. 为了了解产品的质量,检验员在上班时 间中的9时、11时、14时、16时、随机地 抽查了4批产品,发现合格率依次是:85%、 88%、86%、和87%你认为样品合格率不一 样是正常的吗?为什么? 练习2: 略有波动是正常的,因为决定产品质量 的因素有很多,比如机器的稳定性、测量 中的误差,操作者的精神状态等等,所以 产品质量略有波动是一种正常现象,由于 上述因素不能完全控制,因此产品的质量 也具有随机性. 答:正常 为了了解同学们对教师教学质量的满意 程度,校长召集全校各班的学习委员开座 谈会,了解他们的看法,你认为这样抽样 调查合适吗?为什么? 练习3: 答:不合适 1、初中学生视力状况受到社会的广泛关注,某县教 育局对全县5000名九年级学生的视力进行了一次抽 样调查,抽取的样本是:城镇学生100名,农村学生 200名,请问:这样选取的样本合适吗?为什么? 大显身手 2、王明同学很喜欢篮球,经常夸口说自己是神投 手,百发百中。一天,他在练习投三分球时,第一 次投篮进了,他很高兴:“哇!命中率100%”, 第二次投篮又进了,他说:“耶!命中率果然是 100%,可见我是神投手,百投百中”.请你说一 说,王明的说法对吗?说说你的理由. 1、 北京市海淀区教育网开通了网上学校,某校九 (5)班班主任为了了解学生上网学习时间,对本班40名 学生上网学习时间进行调查. (1)如果只用这40名学生这一天上网学习时间作为样本 去推断该校九年级全体学生该天上网学习时间,这样的样 本是否具有代表性? 智力比武 (2)如果把这40名学生这一天上网学习时间作为 样本去推断该班全体学生全年上网学习时间,这 样的样本是否具有代表性? 2、曙光校区德育处准备在学期快结束时进行一次 学情调查,准备就课业负担等问题对九年级1300 名学生进行一次抽样调查,已知该校九年级有22 个班,请你为政教处老师设计一个有关抽样调查 人数的调查方案. 判断下面这几个抽样调查选取样本的方法是否合适,并 说明理由. 1、一食品厂为了解其产品质量情况,在其生产流水线上 每隔100包选取一包检查其质量; 2、一手表厂欲了解6-11岁少年儿童戴手表的比例,周末 来到一家业余艺术学校调查200名在那里学习的学生. 试一试 以上的几个问题由学生分组讨论,而后请代表来回答。 (合适。因为具有代表性,这是一种随机抽样方法, 统计学中称为等距抽样。) (不合适。因为不具有代表性,周末去业余艺术学校学 习的学生往往家庭的经济条件比较好,所以不具有      代表性。) • 3、为调查全校学生对购买正版书籍、唱片和软件的支持率, 用简单随机抽样法在全校所有的班级中抽取8个班级,调查这8 个班级所有学生对购买正版书籍、唱片和软件的支持率; (合适。因为具有代表性。这是一种随机抽样的方法。统计学中 称为其为整群抽样。) • 4、为调查一个省的环境污染情况,调查省会城市的环境污染 情况 (不合适。因为样本小,不具有代表性。如果这个省很大,各地 环境污染情况差异很大,那就不合适了。另外,省会城市的环境 污染情况还与该城市的支柱产业性质、环境保护立法执法的状况 以及人们的环保意识等很多因素有关。) 以上的几个问题由学生分组讨论,而后请代表来回答。试一试 总结与反思总结与反思 ⒈你从本节课中学习到什么? 2.你还有哪些疑问或见解? 查看更多

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