导学案 §2.1.2系统抽样与分层抽样
学习目标:(1)理解系统抽样、分层抽样的概念;
(2)掌握系统抽样、分层抽样的一般步骤;
(3)区分简单随机抽样、系统抽样和分层抽样,并选择适当正确的方法进行抽样。
重点:系统抽样、分层抽样的步骤
难点:系统抽样、分层抽样的概念
自主探究一:
从个体总数N=80的总体中抽取一个容量为n=10的样本,使用随机数表法进行抽取,要取两位数。写出你抽得的样本,并写出抽选的过程(起点在课本104页第11行、第7列)
74 37 80 33 09 77 19 04 45 07
思考:这个样本具有代表性吗?试分析说明。
下面采用一种新的方法来抽样,保证每8(= = )个个体中有一个被抽出:
①把总体中各个体编号:01,02,03,04,05,…,80
②把总体分成10组( ),每组8个( ):
01,02,03,04,05,06,07,08;
09,10,11,12,13,14,15,16;
17,18,19,20,21,22,23,24;
25,26,27,28,29,30,31,32;
33,34,35,36,37,38,39,40;
41,42,43,44,45,46,47,48;
49,50,51,52,53,54,55,56;
57,58,59,60,61,62,63,64;
65,66,67,68,69,70,71,72;
73,74,75,76,77,78,79,80
③在第一组用简单随机抽样抽出一个a,比如为03
④后面各组依次为a+,a+2,a+3,a+4,a+5,a+6,a+7,
即03+8,03+2×8,03+3×8,03+4×8,03+5×8,03+6×8,03+7×8
得03,11,19,27,35,43,51,59,67,75
这样得到的样本分布比较均匀,这种抽样的方法叫做系统抽样
在抽样中,________________时,可将总体分成均衡的几部分,然后按照预先制定的规则,_______________________,得到所需要的样本,这样的抽样方法叫做系统抽样.
【说明】由系统抽样的定义可知系统抽样有以下特证:
(1)当总体容量N较大时,采用系统抽样。
(2)将总体分成均衡的若干部分指的是将总体分段,分段的间隔要求相等,因此,系统抽样又称等距抽样,这时间隔一般为k=[].
(3)在第1段内采用简单随机抽样确定一个起始编号,在此编号的基础上加上分段间隔 的整倍数即为抽样编号。
(4)每个个体被抽到的_________________
思考讨论:若不是整数怎么办?比如上例中若总体有83个,仍从中抽取10个。
系统抽样的步骤:
点评:可以看出,系统抽样是把一个总体划分成若干部分分块解决,把复杂问题简单化, 体现了数学的转化思想。
【练习一】
1、下列抽样中不是系统抽样的是 ( )
A、从标有1~15号的15个小球中任选3个作为样本,按从小号到大号排序,随机确定起点I,以后为i+5, i+10(超过15则从1再数起)号入样
B、工厂生产的产品,用传关带将产品送入包装车间前,检验人员从传送带上每隔五分钟抽一件产品检验
C、搞某一市场调查,规定在商场门口随机抽一个人进行询问,直到调查到事先规定的调查人数为止
D、电影院调查观众的一指标,通知每排(每排人数相等)座位号为14的观众留下来座谈
2、从编号为1~50的50枚最新研制的某种型号的导弹中随机抽取5枚来进行发射实验,若采用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法,则所选取5枚导弹的编号可能是( )
A、5,10,15,20,25 B、3,13,23,33,43
C、1,2,3,4,5 D、2,4,6,16,32
3、某单位在职职工共624人,为了调查工人用于上班途中的时间,决定抽取10%的工人进行调查,试采用系统抽样方法抽取所需的样本。
自主探究二
某校有在校高中生共1600人,其中高一学生520人,高二学生500人,高三学生580人。如果想通过抽查其中的80人,来调查学生的身高,问应采用怎样的抽样方法?
分层抽样: 当已知总体由差异明显的几部分组成时,为了使样本更充分地反映总体的情况,常将总体分成 ,然后按照 从__________抽取一定数量的个体,将
_____取出的个体合在一起作为样本,这种抽样的方法叫做分层抽样,所分成的部分叫做层
【说明】①分层抽样适用于总体由差异明显的几部分组成的情况;
②在每一层抽样时,采用简单随机抽样或系统抽样;
③分层抽样也是等可能抽样。
④每一层抽取个数由每层个体占总体的比例确定:
总体中个体共N个,样本容量为n;各层中个体个数分别为N1、N2、N3……,各层所抽的个体数分别为n1、n2、n3……,则有:= = =……=
【练习二】
4、某高中共有900人,其中高一年级300人,高二年级200人,高三年级400人,现采用分层抽样抽取容量为45的样本,那么高一、高二、高三各年级抽取的人数分别为( )
A、15,5,25 B、15,15,15 C、10,5,30 D、15,10,20
5、分层抽样适合的总体是( )
A、总体容量较多 B、样本容量较多
C、总体容量很大,且总体中个体有差异 D、任何总体
6、如果采用分层抽样,从个体数为N的总体中抽取一个容量为n样本,那么每个个体被抽到的可能性为 ( )
A、 B、 C、 D、
7、为了保证分层抽样时,每个个体等可能的被抽取,必须 ( )
A、不同层以不同的抽样比抽样 B、每层等可能的抽样
C、每层等可能的抽取一样多个的样本,即若有k层,每抽样x0个,n=n0k
D、每层等可能抽取不一样多个样本,样本容量为ni=(i=1,…,k),即按比例分配样本容量,其中:N是总体的总个数,Ni是第i层的个数。
8、某初级中学有学生270人,其中一年级108人,二、三年级各81人,现要利用抽样方法抽取10人参加某项调查,考虑选用简单随机抽样、分层抽样和系统抽样三种方案,使用简单随机抽样和分层抽样时,将学生按一、二、三年级依次统一编号为1,2,…,270;使用系统抽样时,将学生统一随机编号1,2,…,270,并将整个编号依次分为10段。如果抽得号码有下列四种情况:
①7,34,61,88,115,142,169,196,223,250;
②5,9,100,107,111,121,180,195,200,265;
③11,38,65,92,119,146,173,200,227,254;
④30,57,84,111,138,165,192,219,246,270;
关于上述样本的下列结论中,正确的是 ( )
A、②、③都不能为系统抽样 B、②、④都不能为分层抽样
C、①、④都可能为系统抽样 D、①、③都可能为分层抽样
9、一个工厂有若干条流水线,今采用分层抽样方法从全厂某天的2048件产品中抽取一个容量为128的样本进行质量检查。若某一条流水线上这一天生产256件产品,则从该条流水线上抽取的产品件数为 。
课堂小结
掌握系统抽样、分层抽样的概念、步骤及注意事项
能选择合适的抽样方法进行抽样
三种抽样方法的比较
类别 共同点 各自特点 相互联系 适用范围
简单随机抽样 抽样过程中每个个体被抽取的概率相等 从总体中逐个抽取 最基本的抽样方法 总体中的个数较少
系统抽样 将总体均分成几部分,按事先确定的规则分别在各部分中抽取 在起始部分抽样时采用简单随机抽样 总体中的个数较多
分层抽样 将总体分成几层,分层进行抽取 各层抽样时采用简单随机抽样或系统抽样 总体由差异明显的几部分组成
学习反思天天练 §2.1.2系统抽样与分层抽样
1、一个总体中有80个个体,随机编号为0,1,2,3,4,…,79,依编号顺序平均分成10个小组,组号依次为1,2,3,4,…,10.现用系统抽样方法抽取一个容量为10的样本,如果在第1组随机抽取的号码为6,则在第7组中抽取的号码是( )
A、54 B、66 C、60 D、48
2、某工厂质检员每隔10分钟从传送带某一位置取一件产品进行检测,这种抽样方法是( )
A、分层抽样 B、简单随机抽样 C、系统抽样 D、以上都不对
3、为了调查某产品的销售情况,销售部门从下属的92家销售连锁店中抽取30家了解情况。若用系统抽样法,则抽样间隔和随机剔除的个体数分别为 ( )
A、3,2 B、2,3 C、2,30 D、30,2
4、一个年级有12个班,每个班有50名学生,随机编号为1~50,为了了解他们在课外的兴趣,要求每班第40号同学留下来进行问卷调查,这里运用的抽样方法是 ( ).
A、分层抽样 B、抽签法 C、随机数表法 D、系统抽样法
5、我校高中生共有2700人,其中高一年级900人,高二年级1200人,高三年级600人,现采取分层抽样法抽取容量为135的样本,那么高一、高二、高三各年级抽取的人数分别为 ( )
A、45,75,15 B、45,45,45 C、30,90,15 D、45,60,30
一年级 二年级 三年级
女生 373 x y
男生 377 370 z
6**、某校共有学生2000名,各年级男、女生人数如右表。
已知在全校学生中随机抽取1名,抽到二年级女生的
概率是0.19.现用分层抽样的方法在全校抽取64名
学生,则应在三年级抽取的学生人数为( )
A、24 B、18 C、16 D、12
7、某单位有老年人28人,中年人54人,青年人81人,为了调查他们的身体状况的某项指标,需从他们中间抽取一个容量为36样本,合适的抽取样本的方法是_______________
8、某电影院有50排座位,每排有30个座位。一次报告会坐满了听众,会后留下所有座号为18的听众50人进行座谈。则所采用的抽样方法是_________________
9、某单位200名职工的年龄分布情况如图2,现要从中抽取40名职工作样本,
(1)用系统抽样法,将全体职工随机按1~200编号,并按编号顺序平均分为40组(1~5号,6~10号,,196~200号)。若第5组抽出的号码为22,则第8组抽出的号码应是 。
(2)若用分层抽样方法,则40岁以下年龄段应抽取 人。
10、从含有120个个体的总体中,抽取12个入样,请用系统抽样法给出抽样过程
11、某单位有2000名职工,老年、中年、青年分布在管理、技术开发、营销、生产各部门中,如下表所示:
人数 管理 技术开发 营销 生产 小计
老年 40 40 40 80 200
中年 80 120 160 240 600
青年 40 160 280 720 1200
小计 160 320 480 1040 2000
(1)若要抽取40人调查身体情况,则应该怎样抽样?(2)若要开一个25人的讨论单位发展与薪金调整方面的座谈会,则应怎样抽选出席人?(3)若要抽20人调查对北京奥运会筹备情况的了解,则应怎样抽样?
12、如果执行右侧的程序框图,那么输出的 .
5.某客运公司为了了解客车的耗油情况,现采用系统抽样方法按1:10的比例抽取一个样本进行检测,将所有200辆客车依次编号为1,2,…,200,则其中抽取的4辆客车的编号可能是 ( )
A.3,23,63,102 B.31,61,87,127
C.103,133,153,193 D.57,68,98,108
解析:由系统抽样的特点可知,所抽取的数字的个位数相同,选C。
11.已知某商场新进3000袋奶粉,为检查其三聚氰胺是否达标,现采用系统抽样的方法从中抽取150袋检查,若第一组抽出的号码是11,则第六十一组抽出的号码为 .
17.(本小题满分12分)
一工厂生产甲, 乙, 丙三种样式的杯子,每种样式均有500ml和700ml两种型号,某天的产量如右表(单位:个):
按样式分层抽样的方法在这个月生产的杯子中抽取100个,其中有甲样式杯子25个.
求z的值;
用分层抽样的方法在甲样式杯子中抽取一个容量为5的样本,从这个样本中任取2个杯子,求至少有1个500ml杯子的概率.
型号 甲样式 乙样式 丙样式
500ml 2000 z 3000
700ml 3000 4500 5000
4. 从2010名学生中选取名学生参加英语比赛,若采用下面的方法选取:先用简单随机抽样从2010人中剔除10人,剩下的2000人再按系统抽样的方法抽取人,则在2010人中,每人入选的概率
A. 不全相等 B. 均不相等
C. 都相等,且为 D. 都相等,且为
5.事项一:某社区有500位住户,其中高、中低收入的家庭分别为50户、300户、150户。为了解社会购买力的某项指标,欲从中抽取一个容量为100户的样本,事项二:为参加某项社区活动,将从10个工作人员中抽出3人。对以上要做的两个事项,考虑采用的抽样方法为:①随机抽样法;②系统抽样法;③分层抽样法。按事项的前后顺序,应采用的正确方法为 ( )
A.①② B.②③ C.③① D.③②
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小结与反思:
开始
k=1
?
是
否
输出
结束