《抽樣：設計與步驟》課件

抽樣：設計與步驟抽樣是統計學中的一個重要概念，它可以幫助我們從總體中選擇一部分樣本，并通過對樣本的分析推斷總體的特征。抽樣設計和步驟是保證樣本具有代表性和可靠性的關鍵因素。課程大綱抽樣定義抽樣是一種從總體中選擇樣本進行研究的方法，以推斷總體特征。抽樣目的抽樣可以減少研究成本、時間和人力，同時獲得對總體特征的可靠估計。抽樣種類根據樣本選擇方式，抽樣可以分為概率抽樣和非概率抽樣。抽樣步驟抽樣步驟包括確定總體、確定樣本量、選擇抽樣方法、抽取樣本、數據收集和分析。抽樣定義總體研究對象的所有個體集合。樣本從總體中抽取的一部分個體。統計推斷利用樣本信息推斷總體特征。抽樣的目的減少調查成本抽樣調查可以有效地節(jié)約調查的資金、時間和人力成本。提高調查效率通過抽樣調查，可以快速獲得樣本數據，進而進行數據分析和結果推斷。提升數據質量對于大型調查，抽樣調查可以更有效地控制調查質量，減少誤差。增強科學性抽樣調查遵循統計學原理，可以更好地保證調查結果的科學性和可靠性。抽樣的種類概率抽樣概率抽樣是指每個樣本單元被選中的概率是已知的，并且每個樣本單元被選中的概率大于零。非概率抽樣非概率抽樣是指樣本單元被選中的概率是未知的，或者部分樣本單元被選中的概率為零。簡單隨機抽樣簡單隨機抽樣是指從總體中隨機抽取樣本單元，每個樣本單元被選中的概率是相等的。系統抽樣系統抽樣是指從總體中按照一定的間隔抽取樣本單元，每個樣本單元被選中的概率是相等的。簡單隨機抽樣定義簡單隨機抽樣是一種最基礎的抽樣方法。它確保每個樣本單位都有同等的機會被選中。例如，在一組學生中，每個學生都有相同的概率被選中參與調查。特點隨機抽樣簡單易行，不需要任何先驗信息，且可以保證樣本的代表性。它是一種無偏估計方法，可以有效地減少抽樣誤差。簡單隨機抽樣步驟確定總體首先，明確研究目標，確定總體范圍，即要從中抽取樣本的整個群體。編制總體單位對總體中的每個單位進行編號，以便于隨機抽取，并確保每個單位都有相同的被抽取機會。隨機抽取樣本采用隨機數表或計算機隨機數生成器，從總體單位中隨機抽取所需數量的樣本。收集樣本數據對所抽取的樣本單位進行調查，收集相關數據，以便進行分析和推斷。簡單隨機抽樣優(yōu)缺點優(yōu)點每個樣本單位被選中的概率相同。避免人為因素的影響。確保樣本的代表性。缺點當總體規(guī)模很大時，難以實現。需要完整的樣本框?？赡軙е聵颖痉植疾痪鶆?。系統抽樣11.總體排序根據某個特征或變量對總體進行排序，例如按時間順序、空間順序或其他相關變量排列。22.確定抽樣間隔將總體樣本量除以所需的樣本量，得到抽樣間隔，即每隔幾個單位抽取一個樣本。33.隨機起點在總體中隨機選擇一個起始點，從該點開始每隔一個抽樣間隔抽取一個樣本。44.循環(huán)抽取繼續(xù)按照抽樣間隔，依次從排序后的總體中抽取樣本，直到達到所需的樣本量為止。系統抽樣步驟1確定抽樣間隔將總體樣本量除以所需的樣本量，得到抽樣間隔。2隨機確定起點在總體樣本中隨機選擇一個起點，作為第一個樣本。3按間隔選取樣本從起點開始，按照抽樣間隔，依次選取樣本，直至達到所需的樣本量。系統抽樣優(yōu)缺點效率高系統抽樣操作簡單，易于實施，節(jié)省時間和人力成本。準確性系統抽樣在樣本量較大時，能夠較好地反映總體特征，提高樣本的代表性。潛在偏差若總體存在周期性變化，抽樣間隔可能與周期性變化相吻合，導致樣本偏差。分層抽樣分層抽樣概述將總體分成若干個相互獨立的層，然后從每個層中獨立抽取樣本，最后將所有層的樣本合并成總樣本。例如，將學生按年級分成多個層，然后從每個年級中隨機抽取樣本。分層抽樣的優(yōu)勢分層抽樣能夠確保樣本結構與總體結構一致，提高樣本的代表性，并降低抽樣誤差。應用場景分層抽樣適用于總體存在明顯差異，需要保證樣本結構與總體結構一致的情況。分層抽樣步驟1確定分層變量根據研究目的，將總體劃分成若干個子總體。2確定樣本量根據各子總體在總體的比例，確定各子總體中的樣本量。3從各層中抽取樣本在每個子總體中采用簡單隨機抽樣或系統抽樣方法，抽取樣本。4合并樣本將各子總體抽取的樣本合并在一起，形成總體樣本。分層抽樣是一種概率抽樣方法，它將總體按照某些特征進行分層，然后從各層中獨立地抽取樣本，最終將各層的樣本合并成總體樣本。分層抽樣優(yōu)缺點優(yōu)點可以提高樣本代表性，減少抽樣誤差，確保樣本結構與總體結構一致。優(yōu)點便于對不同層次的總體進行分析研究，便于比較不同層次的樣本特征。缺點需要對總體進行分層，需要了解總體結構，增加樣本設計工作量。缺點如果分層標準選取不當，會導致樣本代表性下降，甚至出現偏差。整群抽樣概念整群抽樣是指將總體分成若干個群，然后隨機抽取若干個群，再對所抽取的群中所有個體進行調查。適用性當總體中的個體難以區(qū)分或不便逐個抽取時，可以采用整群抽樣。例如，在調查某地區(qū)居民收入時，可以將該地區(qū)分成若干個社區(qū)，然后隨機抽取若干個社區(qū)，再對這些社區(qū)中所有居民進行調查。優(yōu)勢方便、經濟、快捷，可以節(jié)省人力物力。劣勢抽樣誤差較大，因為群內個體可能存在較大差異，無法完全反映總體特征。整群抽樣步驟1定義總體確定目標群體。2劃分群組將總體分成若干群組。3隨機抽取隨機抽取部分群組。4調查所有個體對抽取的群組進行調查。整群抽樣適合于總體可以自然劃分成群組的情況，例如，對全國高校學生的調查可以先將高校分成若干個群組，然后隨機抽取部分群組，最后對抽取的群組中的所有學生進行調查。整群抽樣優(yōu)缺點優(yōu)點操作簡便成本低效率高缺點誤差較大代表性不足樣本量受限多階段抽樣1多層抽樣從總體中抽取多個樣本，然后從這些樣本中繼續(xù)抽取樣本，直至獲得最終樣本。2應用場景適合大規(guī)?？傮w或地理范圍廣的調查，例如全國人口普查或全國農業(yè)調查。3效率提升相對于直接從總體中抽取樣本，多階段抽樣可以節(jié)省時間和成本。4復雜性增加多階段抽樣的設計和執(zhí)行較為復雜，需要謹慎考慮每個階段的抽樣方法。多階段抽樣步驟1確定總體首先要確定總體并劃分成若干一級抽樣單位。2隨機抽取一級樣本從一級抽樣單位中隨機抽取一部分。3劃分二級抽樣單位將抽取的一級樣本再劃分為若干二級抽樣單位。4隨機抽取二級樣本從二級抽樣單位中隨機抽取一部分。多階段抽樣適用于樣本量大、范圍廣的情況。該方法可以有效降低調查成本，提高效率。多階段抽樣優(yōu)缺點優(yōu)點多階段抽樣可以有效降低調查成本?？梢詼p少數據收集時間和人力。多階段抽樣適用于大規(guī)模樣本調查，特別是在人口分布不均勻的情況下。缺點多階段抽樣誤差積累，導致最終估計結果的準確性下降。多階段抽樣設計難度較大，需要根據具體情況制定合理的抽樣方案。抽樣誤差計算抽樣誤差是由于樣本數據與總體數據之間的差異而產生的誤差。樣本誤差是由于樣本數據無法完全代表總體數據而產生的誤差。抽樣誤差計算可以幫助我們了解樣本數據與總體數據之間的差異程度。抽樣誤差計算通常使用樣本標準差和樣本量來進行計算。樣本標準差反映了樣本數據的離散程度，樣本量反映了樣本數據的規(guī)模。抽樣誤差公式抽樣誤差公式抽樣誤差是指樣本統計量與總體參數之間的差異，通常用標準誤來表示。標準誤可以衡量樣本統計量的變異程度，反映了樣本結果對總體參數估計的可靠性。計算公式標準誤的計算公式為：標準差除以樣本量的平方根。標準差反映了樣本數據的離散程度，樣本量越大，標準誤越小，說明樣本結果越接近總體參數。抽樣誤差影響因素樣本量樣本量越大，抽樣誤差越小?？傮w方差總體方差越大，抽樣誤差越大。抽樣方法不同抽樣方法的誤差大小不同。樣本量確定原則代表性樣本必須能夠代表總體，反映總體的特征。精確度樣本量越大，抽樣誤差越小，樣本結果越接近總體。經濟性樣本量過大，成本會增加，但過小，結果的可靠性不足?？尚行詷颖玖繎紤]實際條件，如時間、人力、資源等因素。確定樣本量的方法11.公式法根據樣本量公式，結合總體規(guī)模、置信水平和允許誤差來計算樣本量。公式法能夠提供精確的樣本量估計。22.經驗法根據經驗或行業(yè)標準來確定樣本量，通常適用于一些相對成熟的領域。33.樣本量表法根據樣本量表，結合總體規(guī)模和抽樣類型來選擇合適的樣本量，這種方法簡單易行，適用于快速評估樣本量。44.逐級抽樣法從最小樣本量開始，逐步增加樣本量，直到達到預期精度或不再明顯提高精度為止。抽樣框的構建明確目標總體首先要明確目標總體，即要從哪個總體中抽取樣本。列出總體單位根據目標總體，列出所有總體單位，并確保每個單位都包含在抽樣框中。建立編碼體系為每個總體單位建立唯一的編碼，方便識別和抽取。非抽樣誤差定義非抽樣誤差是指在抽樣調查中，除了抽樣誤差以外的其他誤差。它是由樣本設計、數據收集、處理和分析等方面產生的偏差，并不能通過增加樣本量來減少。類型調查對象錯誤數據采集錯誤數據處理錯誤問卷設計錯誤樣本框偏差非抽樣誤差產生原因11.測量誤差數據收集過程中，由于測量工具的精度或操作人員的失誤，導致數據采集不準確。22.偏差樣本選擇不合理，導致樣本無法代表總體，例如樣本偏差、樣本不完整等。33.數據處理誤差數據錄入、整理、計算等過程中的錯誤，導致數據偏差。44.概念誤差對調查對象、指標定義等理解偏差，導致數據誤差。降低非抽樣誤差的措施仔細設計問卷問卷設計應清晰、易懂，避免歧義，以減少誤解和錯誤答案。培訓調查員調查員應接受專