§2.1.1 简单随机抽样
授课
时间
第 周 星期 第 节
课型
新授课
主备课人
学习
目标
正确理解随机抽样的概念,会描述抽签法、随机数表法的一般步骤.
能够根据样本的具体情况选择适当的方法进行抽样.
重点难点
正确理解简单随机抽样的概念,会描述抽签法及随机数法的步骤.
简单随机抽样的概念,抽签法及随机数法的步骤.
自主学习
一、简单随机抽样的概念:
一般地,设一个总体含有N个个体,从中 抽取n个个体作为 (n≤N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的 ,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样。
思考:简单随机抽样的每个个体入样的可能性为多少?(n/N)
练习:1.“从20个零件中一次性抽取3个进行质量检测”是不是采用了简单随机抽样?
二、抽签法和随机数法:
1、抽签法
1)分类: 和
2)抽签法的一般步骤:
(1)
(2)
(3)
思考:你认为抽签法有什么优点和缺点;当总体中的个体数很多时,用抽签法方便吗?
2、随机数法
1)定义:
2)随机数表法的步骤:
(1)将总体的个体编号;
(2)在随机数表中选择开始数字;
(3)读数获取样本号码.
思考:结合自己的体会说说随机数法有什么优缺点?
精讲互动
例1. 例1.下列抽取样本的方式是否属于简单随机抽样?说明理由.
(1)从无限多个个体中抽取100个个体作为样本;
(2)盒子中共有80个零件,从中选出5个零件进行质量检验,在进行操作时,从中任意抽出一个零件进行质量检验后把它放回盒子里;
(3)某班45名同学,指定个子最高的5人参加某活动;
(4)从20个零件中一次性抽出3个进行质量检测.
例2. 例2. 某车间工人加工一种轴100件,为了了解这种轴的直径,要从中抽取10件轴在同一条件下测量,如何采用简单随机抽样的方法抽取样本?
达标训练
1 1.下列问题中,最适合用简单随机抽样方法抽样的是 ( )
A. 某电影有32排座位,每排有40个座位,座位号是1~40,有一次报告会坐满了观
报告会结束以后听取观众的意见,要留下32名观众进行座谈
B. 从十台冰箱中抽取3台进行质量检验
C. 某学校有在编人员160人,其中行政人员16人,教师112人,后勤人员32人.教育部
门为了解大家对学校机构改革的意见,要从中抽取容量为20的样本
D. 某乡农田有山地8000亩,丘陵12000亩,平地24000亩,洼地4000亩,现抽取农田 480 亩估计全乡农田平均产量
2.某企业有150名职工,要从中随机的抽取20人去参观学习,请用抽签法和随机数表法进行抽取,写出过程.
作业
布置
完成资料上的习题
学习小结/教学
反思
2.1 随机抽样
2.1.1 简单随机抽样
整体设计
教学分析
教材是以探究一批小包装饼干的卫生是否达标为问题导向,逐步引入简单随机抽样概念.并通过实例介绍了两种简单随机抽样方法:抽签法和随机数法.
值得注意的是为了使学生获得简单随机抽样的经验,教学中要注意增加学生实践的机会.例如,用抽签法决定班里参加某项活动的代表人选,用随机数法从全年级同学中抽取样本计算平均身高等等.
三维目标
1.能从现实生活或其他学科中推出具有一定价值的统计问题,提高学生分析问题的能力.
2.理解随机抽样的必要性和重要性,提高学生学习数学的兴趣.
3.学会用抽签法和随机数法抽取样本,培养学生的应用能力.
重点难点
教学重点:理解随机抽样的必要性和重要性,用抽签法和随机数法抽取样本.
教学难点:抽签法和随机数法的实施步骤.
课时安排
1课时
教学过程
导入新课
抽样的方法很多,某个抽样方法都有各自的优越性与局限性,针对不同的问题应当选择适当的抽样方法.教师点出课题:简单随机抽样.
推进新课
新知探究
提出问题
(1)在1936年美国总统选举前,一份颇有名气的杂志(Literary Digest)的工作人员做了一次民意测验.调查兰顿(A.Landon)(当时任堪萨斯州州长)和罗斯福(F.D.Roosevelt)(当时的总统)中谁将当选下一届总统.为了了解公众意向,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(注意在1936年电话和汽车只有少数富人拥有).通过分析收回的调查表,显示兰顿非常受欢迎,于是此杂志预测兰顿将在选举中获胜.
实际选举结果正好相反,最后罗斯福在选举中获胜,其数据如下:
候选人
预测结果%
选举结果%
Roosevelt
43
62
Landon
57
38
你认为预测结果出错的原因是什么?由此可以总结出什么教训?
(2)假设你作为一名食品卫生工作人员,要对某食品店内的一批小包装饼干进行卫生达标检验,你准备怎样做?显然,你只能从中抽取一定数量的饼干作为检验的样本.那么,应当怎样获取样本呢?
(3)请总结简单随机抽样的定义.
讨论结果:
(1)预测结果出错的原因是:在民意测验的过程中,即抽取样本时,抽取的样本不具有代表性.1936年拥有电话和汽车的美国人只是一小部分,那时大部分人还很穷.其调查的结果只是富人的意见,不能代表穷人的意见.
由此可以看出,抽取样本时,要使抽取出的样本具有代表性,否则调查的结果与实际相差较大.
(2)要对这批小包装饼干进行卫生达标检查,只能从中抽取一定数量的饼干作为检验的样本,用样本的卫生情况来估计这批饼干的卫生情况.如果对这批饼干全部检验,那么费时费力,等检查完了,这批饼干可能就超过保质期了,再就是会破坏这批饼干的质量,导致无法出售.
获取样本的方法是:将这批小包装饼干,放入一个不透明的袋子中,搅拌均匀,然后不放回地摸取(这样可以保证每一袋饼干被抽到的可能性相等),这样就可以得到一个样本.通过检验样本来估计这批饼干的卫生情况.这种抽样方法称为简单随机抽样.
(3)一般地,设一个总体含有N个个体,从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样.最常用的简单随机抽样方法有两种:抽签法和随机数法.
提出问题
(1)抽签法是大家最熟悉的,也许同学们在做某种游戏,或者选派一部分人参加某项活动时就用过抽签法.例如,高一(2)班有45名学生,现要从中抽出8名学生去参加一个座谈会,每名学生的机会均等.我们可以把45名学生的学号写在小纸片上,揉成小球,放到一个不透明袋子中,充分搅拌后,再从中逐个抽出8个号签,从而抽出8名参加座谈会的学生.
请归纳抽签法的定义.总结抽签法的步骤.
(2)你认为抽签法有什么优点和缺点?当总体中的个体数很多时,用抽签法方便吗?
(3)随机数法是利用随机数表或随机骰子或计算机产生的随机数进行抽样.我们仅学习随机数表法即利用随机数表产生的随机数进行简单随机抽样的方法.
怎样利用随机数表产生样本呢?下面通过例子来说明.
假设我们要考察某公司生产的500克袋装牛奶的质量是否达标,现从800袋牛奶中抽取60袋进行检验.利用随机数表抽取样本时,可以按照下面的步骤进行.
第一步,先将800袋牛奶编号,可以编为000,001,…,799.
第二步,在随机数表中任选一个数.例如选出第8行第7列的数7(为了便于说明,下面摘取了附表1的第6行至第10行.)
16 22 77 94 39 49 54 43 54 82 17 37 93 23 78 87 35 20 96 43 84 26 34 91 64
84 42 17 53 31 57 24 55 06 88 77 04 74 47 67 21 76 33 50 25 83 92 12 06 76
63 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 10 50 71 75 12 86 73 58 07 44 39 52 38 79
33 21 12 34 29 78 64 56 07 82 52 42 07 44 38 15 51 00 13 42 99 66 02 79 54
57 60 86 32 44 09 47 27 96 54 49 17 46 09 62 90 52 84 77 27 08 02 73 43 28
第三步,从选定的数7开始向右读(读数的方向也可以是向左、向上、向下等),得到一个三位数785,由于785<799,说明号码785在总体内,将它取出;继续向右读,得到916,由于916>799,将它去掉.按照这种方法继续向右读,又取出567,199,507,…,依次下去,直到样本的60个号码全部取出.这样我们就得到一个容量为60的样本.
请归纳随机数表法的步骤.
(4)当N=100时,分别以0,3,6为起点对总体编号,再利用随机数表抽取10个号码.你能说出从0开始对总体编号的好处吗?
(5)请归纳随机数表法的优点和缺点.
讨论结果:
(1)一般地,抽签法就是把总体中的N个个体编号,把号码写在号签上,将号签放在一个容器中,搅拌均匀后,每次从中抽取一个号签,连续抽取n次,就得到一个容量为n的样本.
抽签法的步骤是:
1°将总体中个体从1—N编号;
2°将所有编号1—N写在形状、大小相同的号签上;
3°将号签放在一个不透明的容器中,搅拌均匀;
4°从容器中每次抽取一个号签,并记录其编号,连续抽取n次;
5°从总体中将与抽取到的签的编号相一致的个体取出.
(2)抽签法的优点是简单易行,缺点是当总体的容量非常大时,费时、费力,如果标号的签搅拌得不均匀,会导致抽样不公平.因此说当总体中的个体数很多时,用抽签法不方便.这时用随机数法.
(3)随机数表法的步骤:
1°将总体中个体编号;
2°在随机数表中任选一个数作为开始;
3°规定从选定的数读取数字的方向;
4°开始读取数字,若不在编号中,则跳过,若在编号中则取出,依次取下去,直到取满为止;
5°根据选定的号码抽取样本.
(4)从0开始编号时,号码是00,01,02,…,99;从3开始编号时,号码是003,004,…,102;从6开始编号时,号码是006,007,…,105.所以以3,6为起点对总体编号时,所编的号码是三位,而从0开始编号时,所编的号码是两位,在随机数表中读数时,读取两位比读取三位要省时,所以从0开始对总体编号较好.
(5)综上所述可知,简单随机抽样有操作简便易行的优点,在总体个数不多的情况下是行之有效的.但是,如果总体中的个体数很多时,对个体编号的工作量太大,即使用随机数表法操作也并不方便快捷.另外,要想“搅拌均匀”也非常困难,这就容易导致样本的代表性差.
应用示例
例1 某车间工人加工一种轴共100件,为了了解这种轴的直径,要从中抽取10件轴在同一条件下测量,如何采用简单随机抽样的方法抽取样本?
分析:简单随机抽样有两种方法:抽签法和随机数表法,所以有两种思路.
解法一(抽签法):
①将100件轴编号为1,2,…,100;
②做好大小、形状相同的号签,分别写上这100个号码;
③将这些号签放在一个不透明的容器内,搅拌均匀;
④逐个抽取10个号签;
⑤然后测量这10个号签对应的轴的直径的样本.
解法二(随机数表法):
①将100件轴编号为00,01,…99;
②在随机数表中选定一个起始位置,如取第22行第1个数开始(见教材附录1:随机数表);
③规定读数的方向,如向右读;
④依次选取10个为
68,34,30,13,70,55,74,77,40,44,
则这10个号签相应的个体即为所要抽取的样本.
点评:本题主要考查简单随机抽样的步骤.抽签法的关键是为了保证每个个体被抽到的可能性相等而必须搅拌均匀,当总体中的个体无差异,并且总体容量较小时,用抽签法;用随机数表法读数时,所编的号码是几位,读数时相应地取连续的几个数字,当总体中的个体无差异,并且总体容量较多时,用抽签法.
变式训练
1.下列抽样的方式属于简单随机抽样的有____________.
(1)从无限多个个体中抽取50个个体作为样本.
(2)从1 000个个体中一次性抽取50个个体作为样本.
(3)将1 000个个体编号,把号签放在一个足够大的不透明的容器内搅拌均匀,从中逐个抽取50个个体作为样本.
(4)箱子里共有100个零件,从中选出10个零件进行质量检验,在抽样操作中,从中任意取出一个零件进行质量检验后,再把它放回箱子.
(5)福利彩票用摇奖机摇奖.
解析:(1)中,很明显简单随机抽样是从有限多个个体中抽取,所以(1)不属于;(2)中,简单随机抽样是逐个抽取,不能是一次性抽取,所以(2)不属于;很明显(3)属于简单随机抽样;(4)中,抽样是放回抽样,但是简单随机抽样是不放回抽样,所以(4)不属于;很明显(5)属于简单随机抽样.
答案:(3)(5)
2.要从某厂生产的30台机器中随机抽取3台进行测试,写出用抽签法抽样样本的过程.
分析:由于总体容量和样本容量都较小,所以用抽签法.
解:抽签法,步骤:
第一步,将30台机器编号,号码是01,02,…,30.
第二步,将号码分别写在一张纸条上,揉成团,制成号签.
第三步,将得到的号签放入不透明的袋子中,并充分搅匀.
第四步,从袋子中依次抽取3个号签,并记录上面的编号.
第五步,所得号码对应的3台机器就是要抽取的样本.
例2 人们打桥牌时,将洗好的扑克牌随机确定一张为起始牌,这时按次序搬牌时,对任何一家来说,都是从52张牌中抽取13张牌,问这种抽样方法是否是简单随机抽样?
解:简单随机抽样的实质是逐个地从总体中随机抽取样本,而这里只是随机确定了起始张,其他各张牌虽然是逐张起牌,但是各张在谁手里已被确定,所以不是简单随机抽样.
点评:判断简单随机抽样时,要紧扣简单随机抽样的特征:逐个、不放回抽取且保证每个个体被抽到的可能性相等.
变式训练
现在有一种“够级”游戏,其用具为四副扑克,包括大小鬼(又称为花)在内共216张牌,参与人数为6人并坐成一圈.“够级”开始时,从这6人中随机指定一人从已经洗好的扑克牌中随机抽取一张牌(这叫开牌),然后按逆时针方向,根据这张牌上的数字来确定谁先抓牌,这6人依次从216张牌中抓取36张牌,问这种抓牌方法是否是简单随机抽样?
解:在这里只有抽取的第一张扑克牌是随机抽取的,其他215张牌已经确定,即这215张扑克牌被抽取的可能性与第一张扑克牌可能性不相同,所以不是简单随机抽样.
知能训练
1.为了了解全校240名学生的身高情况,从中抽取40名学生进行测量,下列说法正确的是( )
A.总体是240 B.个体 C.样本是40名学生 D.样本容量是40
答案:D
2.为了了解所加工一批零件的长度,抽测了其中200个零件的长度,在这个问题中,200个零件的长度是( )
A.总体 B.个体 C.总体的一个样本 D.样本容量
答案:C
3.一个总体中共有200个个体,用简单随机抽样的方法从中抽取一个容量为20的样本,则某一特定个体被抽到的可能性是____________.
答案:
4.为了检验某种产品的质量,决定从40件产品中抽取10件进行检查,如何用简单随机抽样抽取样本?
解:方法一(抽签法):
①将这40件产品编号为1,2,…,40;
②做好大小、形状相同的号签,分别写上这40个号码;
③将这些号签放在一个不透明的容器内,搅拌均匀;
④连续抽取10个号签;
⑤然后对这10个号签对应的产品检验.
方法二(随机数表法):
①将40件产品编号,可以编为00,01,02,…,38,39;
②在随机数表中任选一个数作为开始,例如从第8行第9列的数5开始,;
③从选定的数5开始向右读下去,得到一个两位数字号码59,由于59>39,将它去掉;继续向右读,得到16,将它取出;继续下去,又得到19,10,12,07,39,38,33,21,随后的两位数字号码是12,由于它在前面已经取出,将它去掉,再继续下去,得到34.至此,10个样本号码已经取满,于是,所要抽取的样本号码是16,19,10,12,07,39,38,33,21,34.
拓展提升
现有一批编号为10,11,…,99,100,…,600的元件,打算从中抽取一个容量为6的样本进行质量检验.如何用随机数法设计抽样方案?
分析:重新编号,使每个号码的位数相同.
解:方法一:
第一步,将元件的编号调整为010,011,012,…,099,100,…,600.
第二步,在随机数表中任选一数作为开始,任选一方向作为读数方向.比如,选第6行第7个数“9”,向右读.
第三步,从数“9”开始,向右读,每次读取三位,凡不在010—600中的数跳过去不读,前面已经读过的也跳过去不读,依次可得到544,354,378,520,384,263.
第四步,以上这6个号码所对应的6个元件就是所要抽取的对象.
方法二:
第一步,将每个元件的编号加100,重新编号为110,111,112,…,199,200,…,700.
第二步,在随机数表中任选一数作为开始,任选一方向作为读数方向.比如,选第8行第1个数“6”,向右读.
第三步,从数“6”开始,向右读,每次读取三位,凡不在110—700中的数跳过去不读,前面已经读过的也跳过去不读,依次可得到630,163,567,199,507,175.
第四步,这6个号码分别对应原来的530,63,467,99,407,75.这些号码对应的6个元件就是要抽取的对象.
课堂小结
1.简单随机抽样是一种最简单、最基本的抽样方法,简单随机抽样有两种选取个体的方法:放回和不放回,我们在抽样调查中用的是不放回抽样,常用的简单随机抽样方法有抽签法和随机数法.
2.抽签法的优点是简单易行,缺点是当总体的容量非常大时,费时、费力,又不方便,如果标号的签搅拌得不均匀,会导致抽样不公平,随机数表法的优点与抽签法相同,缺点是当总体容量较大时,仍然不是很方便,但是比抽签法公平,因此这两种方法只适合总体容量较小的抽样类型.
3.简单随机抽样每个个体入样的可能性都相等,均为,但是这里一定要将每个个体入样的可能性、第n次每个个体入样的可能性、特定的个体在第n次被抽到的可能性这三种情况区分开来,避免在解题中出现错误.
作业
课本本节练习2、3.
设计感想
本节教学设计以课程标准的要求为指导,重视引导学生参与到教学中,体现了学生的主体地位.同时,根据高考的要求,适当拓展了教材,做到了用教材,而不是教教材.
第二章 统 计
2.1 随机抽样
2.1.1 简单随机抽样
双基达标 ?限时20分钟?
1.对于简单随机抽样,每个个体被抽到的机会 ( ).
A.相等 B.不相等
C.不确定 D.与抽取的次数有关
解析 由简单随机抽样的概念可知,每个个体被抽到的机会相等,与抽取的次数无关.
答案 A
2.从某批零件中抽取50个,然后再从50个中抽出40个进行合格检查,发现合格品有36个,则该产品的合格率约为 ( ).
A.36% B.72% C.90% D.25%
解析 ×100%=90%.
答案 C
3.抽签法中确保样本代表性的关键是 ( ).
A.制签 B.搅拌均匀
C.逐一抽取 D.抽取不放回
解析 逐一抽取、抽取不放回是简单随机抽样的特点,但不是确保代表性的关键,一次抽取与有放回抽取也不影响样本的代表性,制签也一样,故选B.
答案 B
4.为了了解参加运动会的2 000名运动员的年龄情况,从中抽查了100名运动员的年龄,则样本容量是________.
解析 样本容量是指样本中个体的个数.
答案 100
5.采用简单随机抽样,从6个标有序号A、B、C、D、E、F的球中抽取1个球,则每个球被抽到的可能性是________.
解析 每个个体抽到的可能性是一样的.
答案
6.从30个灯泡中抽取10个进行质量检测,试说明利用随机数表法抽取这个样本的步骤.
解 第一步,将30个灯泡编号:00,01,02,03,…,29;
第二步,在随机数表中任取一个数作为开始,如从第9行、第35列的0开始(见课本随机数表);
第三步,从0开始向右读,每次读取两位,凡不在00~29中的数跳过去不读,前面已经读过的也跳过去不读,依次可得到00,13,02,09,27,17,08,28,18,07这10个编号,则这10个编号所对应的灯泡就是要抽取的对象.
综合提升 ?限时25分钟?
7.用随机数表法从100名学生(男生25人)中抽选20人,某男学生被抽到的可能性是( ).
A. B. C. D.
解析 从个体数为N=100的总体中抽取一个容量为n=20的样本,每个个体被抽到的可能性都是=,故选C.
答案 C
8.为调查参加运动会的1 000名运动员的年龄情况,从中抽查了100名运动员的年龄,就这个问题来说,下列说法正确的是 ( ).
A.1 000名运动员是总体
B.每个运动员是个体
C.抽取的100名运动员是样本
D.样本容量是100
解析 此问题研究的是运动员的年龄情况,不是运动员,故A、B、C错,故选D.
答案 D
9.一个总体中有10个个体,用简单随机抽样的方法从中抽取一个容量为3的样本,则某特定个体被抽到的可能性是________.
解析 简单随机抽样中每一个个体被抽到的可能性均为.
答案
10.关于简单随机抽样,有下列说法:
①它要求被抽取样本的总体的个数有限;
②它是从总体中逐个地进行抽取;
③它是一种不放回抽样;
④它是一种等可能抽样,每次从总体中抽取一个个体时,不仅各个个体被抽取的可能性相等,而且在整个抽样过程中,各个个体被抽取的可能性也相等,从而保证了这种抽样方法的公平性.
其中正确的有________(请把你认为正确的所有序号都写上).
解析 根据简单随机抽样的特点,可知都正确.
答案 ①②③④
11.某单位为支援西藏开发,现从报名的18名志愿者中选取6人组成志愿小组到西藏工作3年.请用抽签法设计抽样方案.
解 按抽签法的一般步骤设计方案:
第一步,将18名志愿者编号,号码是01,02,…,18,并制作号签,分别标记01,02,03,…,18,均匀搅拌.
第二步,把号签放在不透明的袋子中,逐个抽取,共抽6个号签.
第三步,找到号签号码对应的人员组成志愿小组.
12.(创新拓展)现有一批编号为10,11,…,99,100,…,600的元件,打算从中抽取一个容量为6的样本进行质量检验.如何用随机数表法设计抽样方案?
解 (1)将元件的编号调整为010,011,012,…,099,100,…,600;
(2)在随机数表中任选一数作为开始,任选一方向作为读数方向.比如,选第6行第7列数“9”,向右读(见课本随机数表);
(3)从数“9”开始,向右读,每次读取三位,凡不在010~600中的数跳过去不读,前面已经读过的也跳过去不读,依次可得到544,354,378,520,384,263;
(4)以上号码对应的6个元件就是要抽取的样本.
课件21张PPT。【课标要求】
1.理解简单随机抽样的概念、特点和步骤.
2.掌握常见的两种简单随机抽样的方法.
?【核心扫描】
1.两种简单随机抽样(抽签法和随机数法)的步骤和特
点.(重点)
2.样本的随机性.(难点)
3.抽签法和随机数法都易出现抽样不公平的问题,要引
起注意.
1.1.1 简单随机抽样2.1 随机抽样简单随机抽样的定义及分类自学导引_______
随机数法_________
随机数骰子
计算机产生的随机数简单随机抽样不放回都相等抽签法随机数表 1.随机数表法如何体现其公平性?
提示 随机数表法的公平性表现在:(1)随机数表中每个位置出现任何一个数字都是随机的、等可能的;(2)从总体中抽取任何一个个体的号码也是随机的、等可能的.
基于以上两点,利用随机数表法抽取样本保证了各个个体被抽到的可能性相同,也就是说是公平的.
2.利用随机数表抽样时,开始位置和读数方向可以任意选择吗?
提示 可以,但是通常要在抽样前确定好.读数方向一般按从左往右,从上到下的顺序,以免造成混乱.抽签法的优缺点与操作步骤
(1)优点:简单易行.当总体的个数不多时,使总体处于“搅拌均匀”的状态比较容易,这时,每个个体都有均等的机会被抽中,从而能够保证样本的代表性.
(2)缺点:仅适用于个体数较少的总体.当总体容量非常大时,费时费力又不方便,况且,如果号签搅拌的不均匀,可能导致抽样不公平.名师点睛1.(3)用抽签法从容量为N的总体中抽取一个容量为n的样本的步骤:
①编号:给总体中的所有个体编号(号码可以从1到N);
②制作号签:将1~N这N个号码写在形状、大小相同的号签上(号签可以用小球、卡片、纸条等制作);
③均匀搅拌:将号签放在一个容器里,搅拌均均;
④抽取号码:每次从容器中不放回地抽取一个号签,连续抽取n次;
⑤构成样本:从总体中将与抽到的号签上的号码一致的个体抽取,就构成了一个容量为n的样本.
随机数法的优缺点
(1)优点:简单易行.它很好地解决了当总体中的个体数较多时抽签法制签难的问题.
(2)缺点:当总体中的个体数很多,需要的样本容量也较大时,用随机数法抽取样本仍不方便.
(3)随机数表法抽取样本的步骤:
①编号:对总体的个体进行编号(每个号码位数一致);
②选定初始值:在随机数表中任选一个数作为开始;
2.③选号:从选定的数开始按一定的方向读下去,得到的号码若不在编号中,则跳过,若在编号中,则取出,如果得到的号码前面已经取出,也跳过,如此继续下去,直到取满为止;
④确定样本:根据选定的号码抽取样本.
抽签法与随机数法的区别
抽签法适用于总体中个体数较少,样本容量也较小的抽样,随机数法适用于总体中个体数较多,但样本容量较小的抽样.3.题型一 简单随机抽样的判断 下列抽取样本的方式属于简单随机抽样的是 ( ).
(1)从无限多个个体中抽取100个个体作样本;(2)盒子里有80个零件,从中选出5个零件进行质量检验,在抽样操作时,从中任意拿出一个零件进行质量检验后再把它放回盒子里;(3)从8台电脑中不放回地随机抽取2台进行质量检验(假设8台电脑已编好号,对编号随机抽取).
A.(1) B.(2) C.(3) D.以上都不对
[思路探索] 依据简单随机抽样的特点可判断.
【例1】解析 (1)不是简单随机抽样.由于被抽取样本的总体的个体数是无限的,而不是有限的.
(2)不是简单随机抽样.由于它是放回的.
(3)是简单随机抽样.
答案 C
规律方法 简单随机抽样必须具备下列特点:
(1)被抽取样本的总体中的个体数N是有限的;
(2)抽取的样本是从总体中逐个抽取的;
(3)简单随机抽样是一种不放回抽样;
(4)简单随机抽样是一种等可能的抽样.
如果四个特征有一个不满足就不是简单随机抽样.
下面的抽样方法是简单随机抽样的个数是 ( ).
①某班45名同学,学校指定个子最高的5名同学参加学校的一项活动;②从20个被生产线连续生产的产品中一次性抽取3个进行质量检验;③一儿童从玩具箱中的20件玩具中随意拿出一件玩,玩完放回再拿下一件,连续玩了5次.
A.1 B.2 C.3 D.0
解析 ①不是,因为这不是等可能的.②不是,“一次性”抽取不是随机抽样.③不是,简单随机抽样抽取是无放回的.
答案 D
【变式1】 学校举办元旦晚会,需要从每班选10名男生,8名女生参加合唱节目,某班有男生32名,女生28名,试用抽签法确定该班参加合唱的同学.
[思路探索] 按抽签法的步骤解决.
解 第一步,将32名男生从0到31进行编号.
第二步,用相同的纸条制成32个号签,在每个号签上写上这些编号.
第三步,将写好的号签放在一个容器内摇匀,不放回地逐个从中抽出10个号签.
第四步,相应编号的男生参加合唱.
第五步,用相同的办法从28名女生中选出8名,则此8名女生参加合唱.题型二 抽签法的应用【例2】规律方法 利用抽签法抽取样本时应注意以下问题
(1)编号时,如果已有编号(如学号、标号等)可不必重新编号.
(2)号签要求大小、形状完全相同.
(3)号签要搅拌均匀.
(4)要逐一不放回抽取.
要从某汽车厂生产的30辆汽车中随机抽取3辆进行测试,请选择合适的抽样方法,并写出抽样过程.
解 应使用抽签法,步骤如下:
①将30辆汽车编号,号码是1,2,3,…,30;
②将1~30这30个编号写到大小、形状都相同的号签上;
③将写好的号签放入一个不透明的容器中,并搅拌均匀;
④从容器中每次抽取一个号签,连续抽取3次,并记录下上面的编号;
⑤所得号码对应的3辆汽车就是要抽取的对象.【变式2】 有一批机器编号为1,2,3…,112,请用随机数表法抽取10台入样,写出抽样过程(见课本本章随机数表).
审题指导 各机器的编号数位不一致.用随机数表直接读数不方便,需将编号进行调整,然后再按规定步骤抽取样本即可.
[规范解答] 第一步:将原来的编号调整为001,002,…,112.
第二步:在随机数表中任选一数作为开始,任选一方向作为读数方向.比如,选第9行第7个数“3”向右读(见课本本章随机数表). (2分)题型三 随机数表法的应用【例3】第三步:从“3”开始向右读,每次取三位,凡不在001~112中的数跳过去不读. (4分)
前面已经读过的数不读,依次可得到074,100,094,052,080,003,105,107,083,092. (8分)
第四步:对应原来编号为74,100,94,52,80,3,105,107,83,92的机器便是要抽取的对象 (12分)
【题后反思】 在利用随机数表法抽样的过程中注意:
(1)编号要求数位相同.
(2)第一个数字的抽取是随机的.
(3)读数的方向是任意的,且事先定好的.
某校有学生1 200人,为了调查某种情况,打算抽取一个样本容量为50的样本,问此样本若采用简单随机抽样将如何进行?
解 首先将该校学生都编上号码:0 001,0 002,0 003,…,1 200,然后在随机数表中选定一个数,如第5行第9列的数字6,从6开始向右连续读取数字,以4个数为一组,凡不在0 001~1 200中的数跳过去不读,前面已经读过的也跳过去不读,一直取足50人为止.【变式3】 某单位支援西部开发,现从报名的20名志愿者中选取5人组成志愿小组到新疆工作,请用抽签法设计抽样方案.
[错解] 第一步,将20名志愿者编号,号码是01,02,03,…,20;第二步,将号码分成5份:{01,06,11,16},{02,07,12,17},{03,08,13,18},{04,09,14,19},{05,10,15,20},并将每一份中的号码写在一张纸条上,揉成团,制成号签,得5个号签;第三步,在5个号签中随机抽取1个号签,并记录上面的编号;第四步,所得号签对应的5位志愿者就是志愿小组的成员.误区警示 运用简单随机抽样时方法步骤出错【示例】 在设计方案时,并没有按照抽签法的一般步骤进行方案设计,不符合简单随机抽样的特点,所以上述抽样不是简单随机抽样.
[正解] 第一步,将20名志愿者编号,号码是01,02,03,…,19,20;第二步,将号码分别写在一张纸条上,揉成团,制成号签;第三步,将得到的号签放入一个不透明的袋子中,并搅拌均匀;第四步,从袋子中逐个不放回地抽取5个
号签,并记录上面的编号;第五步,所得号码对应的志愿者就是志愿小组的成员. 简单随机抽样最重要的特点是等可能性,应从每次抽取的个体及整个抽样过程来理解.单击此处进入 活页规范训练