抽样调查理论与方法.ppt

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1、抽样调查理论与方法抽样调查理论与方法统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-1现在学习的是第1页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-2第第8章章 抽样调查理论与方法抽样调查理论与方法F8.1 抽样调查的意义抽样调查的意义F8.2 抽样调查的基本概念抽样调查的基本概念F8.3 抽样误差抽样误差F8.4 抽样方案设计抽样方案设计F8.5 样本容量的确定样本容量的确定现在学习的是第2页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-38.1 抽样调查的意义抽样调查的意义F8.1.1 抽样调查的概念抽样调查的

2、概念F8.1.2 抽样调查的作用抽样调查的作用F8.1.3 抽样调查的应用领域抽样调查的应用领域现在学习的是第3页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-4抽样调查的分类抽样调查的分类F依据样本抽取的同，抽样可以分为非概率抽样和概依据样本抽取的同，抽样可以分为非概率抽样和概率抽样两类。率抽样两类。现在学习的是第4页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-58.1.2 抽样调查的作用抽样调查的作用F实际工作不可能进行全面调查，而又需要了解其全面情况实际工作不可能进行全面调查，而又需要了解其全面情况的现象的现象 F对虽然可以进

3、行全面调查，但调查时范围大、单位对虽然可以进行全面调查，但调查时范围大、单位数目多，又缺乏原始记录作依据的现象数目多，又缺乏原始记录作依据的现象F对普查资料的质量进行检查和修正对普查资料的质量进行检查和修正F抽样调查方法可以用于工业生产过程中的质量控制抽样调查方法可以用于工业生产过程中的质量控制 现在学习的是第5页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-68.1.3 抽样调查的应用领域抽样调查的应用领域F社会经济现象的调查社会经济现象的调查 如：人口变动、农产量、城市居民家计、农村经济、小型工如：人口变动、农产量、城市居民家计、农村经济、小型工业企业生产情况

4、、小型商业企业交易情况调查业企业生产情况、小型商业企业交易情况调查 F社会性的民意调查社会性的民意调查 F市场调查市场调查F卫生调查卫生调查 F资源环境调查资源环境调查现在学习的是第6页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-78.2 抽样调查的基本概念抽样调查的基本概念 F8.2.1 总体与样本总体与样本F8.2.2 总体参数与统计量总体参数与统计量F8.2.3 抽样单元与抽样框抽样单元与抽样框 F8.2.4 抽样方法与样本可能数目抽样方法与样本可能数目F8.2.5 精度与费用精度与费用现在学习的是第7页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法

5、章抽样调查理论与方法8-88.2.2 总体参数与统计量总体参数与统计量F总体参数总体参数：是根据总体中各单位的变量值：是根据总体中各单位的变量值计算出来的用于反映总体的数量特征的指计算出来的用于反映总体的数量特征的指标标 F调查的目标量都是由总体的某些指标来表调查的目标量都是由总体的某些指标来表示的示的F总体参数表现为一系列唯一的常数，但往总体参数表现为一系列唯一的常数，但往往却是未知的，需要去推断和估计往却是未知的，需要去推断和估计 现在学习的是第8页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-9常见的总体参数包括常见的总体参数包括：F总体均值（平均数）总体均

6、值（平均数）F总体总值（总和）总体总值（总和）F总体比例总体比例F总体方差总体方差F标准差标准差现在学习的是第9页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-10F统计量：统计量：是根据样本的是根据样本的n个单元的变量值计算个单元的变量值计算出来一个量，也叫估计量出来一个量，也叫估计量F（1）样本指标是随机变量）样本指标是随机变量 （2）往往构成了用于估计总体参数的估计量。）往往构成了用于估计总体参数的估计量。（常用的有样本均值、样本比例、样本方差、样常用的有样本均值、样本比例、样本方差、样本标准差。见教科书本标准差。见教科书203203页！）页！）现在学习的是

7、第10页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-118.3 抽样误差抽样误差 F8.3.1抽样调查中误差的来源抽样调查中误差的来源F8.3.2抽样平均误差、方差与偏差抽样平均误差、方差与偏差 F8.3.3抽样平均误差的计算抽样平均误差的计算 F8.3.4抽样极限误差与置信度抽样极限误差与置信度 现在学习的是第11页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-128.3.1 抽样调查中的误差来源抽样调查中的误差来源F抽样调查中误差可分为抽样调查中误差可分为非抽样误差非抽样误差及及抽样误差抽样误差两大类。两大类。非抽样误差非抽样误

8、差:指不是由于抽样引起的，在全面普指不是由于抽样引起的，在全面普查中也存在。查中也存在。现在学习的是第12页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-13#抽样误差抽样误差：指由于抽样所造成的误差（用样本估计总体而：指由于抽样所造成的误差（用样本估计总体而产生的误差）。其根源在于样本的随机性，使得样本指产生的误差）。其根源在于样本的随机性，使得样本指标值和总体真实值之间存在差异标值和总体真实值之间存在差异 1）只要是抽样调查，这个误差不可避免）只要是抽样调查，这个误差不可避免 2）能够计量和控制，可用各种量值表示）能够计量和控制，可用各种量值表示 3）通常样本

9、量愈大，则抽样误差愈小（抽样误差与样本量）通常样本量愈大，则抽样误差愈小（抽样误差与样本量的平方根成反比）的平方根成反比）现在学习的是第13页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-148.3.2 抽样平均误差、方差和偏差抽样平均误差、方差和偏差现在学习的是第14页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-158.3.3 抽样平均误差的计算抽样平均误差的计算F本章主要讨论简单随机抽样条件下，以及估计量是无偏本章主要讨论简单随机抽样条件下，以及估计量是无偏估计量的抽样平均误差的计算估计量的抽样平均误差的计算(一一)样本平均数的

10、抽样平均误差样本平均数的抽样平均误差1.1.重重复抽样复抽样总体标准差总体标准差样本容量样本容量现在学习的是第15页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-16 某灯泡厂从一天所生产的产品某灯泡厂从一天所生产的产品10,00010,000个中抽取个中抽取100100个检查其寿命，得平均寿命为个检查其寿命，得平均寿命为20002000小时小时(一般为重一般为重复抽样复抽样)，根据以往资料：，根据以往资料：=20=20小时，小时，根据以往资料，产品质量不太稳定，若根据以往资料，产品质量不太稳定，若=200=200小时，小时，例例现在学习的是第16页，共40页统计

11、学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-172.2.不重复抽样不重复抽样：现在学习的是第17页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-18(二二)样本比例的抽样平均误差样本比例的抽样平均误差 已证明得：已证明得：比例的平均数就是比例本身比例的平均数就是比例本身 比例的方差是比例的方差是 现在学习的是第18页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-19 某玻璃器皿厂某日生产某玻璃器皿厂某日生产1500015000只印花玻璃杯，只印花玻璃杯，现按重复抽样方式从中抽取现按重复抽样方式从中抽取150150只进

12、行质量检验，只进行质量检验，结果有结果有147147只合格，其余只合格，其余3 3只为不合格品，试求这只为不合格品，试求这批印花玻璃杯合格率批印花玻璃杯合格率(成数成数)的抽样平均误差。的抽样平均误差。例例现在学习的是第19页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-20得取总体方差的途径有：1.1.用用过去全面调查或抽样调查的资料，若同时有几个方差的资过去全面调查或抽样调查的资料，若同时有几个方差的资料，应选用数值较大的那个；料，应选用数值较大的那个；2.2.用用样本标准差代替全及标准差；样本标准差代替全及标准差；3.3.在在大规模调查前，先搞个小规模的试验

13、性的调查来确定总体方差；大规模调查前，先搞个小规模的试验性的调查来确定总体方差；4.4.用用估计估计的方法。的方法。现在学习的是第20页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-218.3.4 抽样极限误差抽样极限误差和置信度和置信度F实际问题中，估计量的精度通常采用抽样极限误差实际问题中，估计量的精度通常采用抽样极限误差来表示或要求来表示或要求F抽样极限误差：抽样极限误差：是根据概率理论，以一定的可靠程是根据概率理论，以一定的可靠程度保证抽样误差不超过某一给定的范围，度保证抽样误差不超过某一给定的范围，也称作也称作抽抽样允许误差。样允许误差。常用常用表示表示

14、。现在学习的是第21页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-22F抽样极限误差与抽样平均误差之间有关系，且这种抽样极限误差与抽样平均误差之间有关系，且这种关系与估计量的分布有关关系与估计量的分布有关F大样本时，可推得：大样本时，可推得：现在学习的是第22页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-238.4 抽样方案设计抽样方案设计 1.抽样方案设计的基本原则抽样方案设计的基本原则简单随机抽样简单随机抽样分层抽样分层抽样整群抽样整群抽样现在学习的是第23页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与

15、方法8-248.5 样本容量的确定样本容量的确定 F8.5.1影响样本容量确定的主要因素影响样本容量确定的主要因素F8.5.2确定抽样单元数的方法确定抽样单元数的方法现在学习的是第24页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-258.5.1影响样本容量确定的主要因素影响样本容量确定的主要因素F总体被研究标志的变异程度总体被研究标志的变异程度 F调查者对推断精确度的要求调查者对推断精确度的要求F抽样调查的方式和方法抽样调查的方式和方法F人力、物力和财力的允许条件人力、物力和财力的允许条件 现在学习的是第25页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法

16、章抽样调查理论与方法8-268.5.2 样本容量的确定样本容量的确定一、估计总体均值时样本容量的确定一、估计总体均值时样本容量的确定二、估计总体比率时样本容量的确定二、估计总体比率时样本容量的确定现在学习的是第26页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-271.估计总体均值时样本容量估计总体均值时样本容量n为为2.可见，样本容量与总体方差成正比与总体方差成正比与允许误差成反比与允许误差成反比与置信度成正比与置信度成正比一、估计总体均值时样本容量的确定一、估计总体均值时样本容量的确定 其中：其中：允许误差允许误差重复抽样时重复抽样时现在学习的是第27页，共4

17、0页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-28现在学习的是第28页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-29估计总体均值时样本容量的确定估计总体均值时样本容量的确定(例题分析例题分析)【例例例例】拥拥拥拥有有有有工工工工商商商商管管管管理理理理学学学学士士士士学学学学位位位位的的的的大大大大学学学学毕毕毕毕业业业业生生生生年年年年薪薪薪薪的的的的标标标标准准准准差差差差大大大大约约约约为为为为2000元元元元，假假假假定定定定想想想想要要要要估估估估计计计计年年年年薪薪薪薪95%95%的的的的置置置置信信信信区区区区间间间间，希

18、希希希望望望望允允允允许许许许误误误误差差差差为为为为400400元元，应应抽抽取取多多大大的的样样本本容容量量？现在学习的是第29页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-30估计总体均值时样本容量的确定估计总体均值时样本容量的确定 (例题分析例题分析)解解:已知已知已知已知 =2000，=400,=400,1-=95%=95%，z z /2/2=1.96=1.96 应抽取的样本容量为应抽取的样本容量为即应抽取即应抽取即应抽取即应抽取97人作为样本人作为样本人作为样本人作为样本 进位取整进位取整!现在学习的是第30页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调

19、查理论与方法章抽样调查理论与方法8-31二、估计总体比例时样本容量的确定二、估计总体比例时样本容量的确定 其中：其中：其中：现在学习的是第31页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-32估计总体比率时样本容量的确定估计总体比率时样本容量的确定(例题分析例题分析)【例例例例】根根据据以以往往的的生生产产统统计计，某某种种产产品品的的合合格格率率约约为为90%，现现现现要要要要求求求求允允允允许许许许误误误误差差差差为为为为5%，在在在在求求求求95%95%的的的的置置置置信信信信区区区区间间间间时时时时，应应应应抽抽抽抽取取取取多多多多少少少少个个个个产产产

20、产品品品品作作作作为为为为样样样样本本本本？解解解解:已已已已 知知知知P=90%=90%，=0.05=0.05，z z /2/2=1.96=1.96，=5%=5%应抽取的样本容量应抽取的样本容量应抽取的样本容量应抽取的样本容量为为为为 应抽取应抽取应抽取应抽取139139个产品作为样本个产品作为样本个产品作为样本个产品作为样本进位取进位取整整!现在学习的是第32页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-33实际中估计总体比例时计算其实际中估计总体比例时计算其样本容量会碰到的问题样本容量会碰到的问题1 1、总体方差不知时，可用样本方差代替总体方差不知时，可用

21、样本方差代替2 2、若有多个可供参考的方差数值、若有多个可供参考的方差数值,则则 应选择其中的最大值来计算应选择其中的最大值来计算3 3、若没有任何方差资料，则可直接选用、若没有任何方差资料，则可直接选用0.250.25来计算来计算（想一想为什么？）（想一想为什么？）现在学习的是第33页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-34影响样本容量的主要因素有哪些？影响样本容量的主要因素有哪些？1、总体被研究标志的变异程度、总体被研究标志的变异程度（即总（即总体方差或标准差）体方差或标准差）2、调查者对推断精确度的要求调查者对推断精确度的要求3、抽样调查的方式和方

22、法、抽样调查的方式和方法4、人、财、物力的允许条件、人、财、物力的允许条件讨论讨论现在学习的是第34页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-35建筑工地打土方工人建筑工地打土方工人40004000人，需测定平均每人工作人，需测定平均每人工作量，要求误差范围不超过量，要求误差范围不超过0.2M0.2M3 3，并需有，并需有99.73%99.73%保证保证程度。根据过去资料程度。根据过去资料=1.5=1.5，求样本数应是多少，求样本数应是多少？例例1 1现在学习的是第35页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-36 某金笔

23、厂月产某金笔厂月产1000010000支金笔，以前多次抽样调查一支金笔，以前多次抽样调查一等品率为等品率为90%90%，现在要求误差范围在，现在要求误差范围在2%2%之内，可靠程度之内，可靠程度达达95.45%95.45%，问必须抽取多少单位数？，问必须抽取多少单位数？例例2 2现在学习的是第36页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-37案例：对某高校大学生月消费水平调查案例：对某高校大学生月消费水平调查 随着我国社会和经济的飞速发展，大学生的学习和生随着我国社会和经济的飞速发展，大学生的学习和生活条件有了较大改善，他们的消费水平正在发生着巨大的活条件有

24、了较大改善，他们的消费水平正在发生着巨大的改变。因此，当代大学生成为了一个特殊而又庞大的消费改变。因此，当代大学生成为了一个特殊而又庞大的消费群体，由于大学生年龄较轻，群体较特别，他们有着不同群体，由于大学生年龄较轻，群体较特别，他们有着不同于社会其他消费群体的消费心里和消费行为。一方面，他于社会其他消费群体的消费心里和消费行为。一方面，他们有着旺盛的消费需求；另一方面，他们尚未获得经济上们有着旺盛的消费需求；另一方面，他们尚未获得经济上的独立，消费受到很大的制约。因此，的独立，消费受到很大的制约。因此，2009年年9月组织了月组织了一次对某高校大学生月消费水平的调查。一次对某高校大学生月消费

25、水平的调查。现在学习的是第37页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-38 本次对大学生消费水平的调查目的是：本次对大学生消费水平的调查目的是：1.了解当代大学生的生活状况，尤其是在物价不了解当代大学生的生活状况，尤其是在物价不断上涨的今天，大学生的实际生活水平；断上涨的今天，大学生的实际生活水平；2.了了解大学生的消费行为。大学生的消费行为是社解大学生的消费行为。大学生的消费行为是社会、学校和家长普遍关心的问题，因为，一般会、学校和家长普遍关心的问题，因为，一般情况下消费水平决定着人们的消费行为和消费情况下消费水平决定着人们的消费行为和消费结果，并在社会

26、和文化意义上影响着对人的塑结果，并在社会和文化意义上影响着对人的塑造，需要适当地加以引导；造，需要适当地加以引导；3.了解大学生的经了解大学生的经济来源以及消费的经济基础。济来源以及消费的经济基础。调查采用简单随机抽样的方法，从全校调查采用简单随机抽样的方法，从全校所有大学生中抽取了名进行调查，他们的月消所有大学生中抽取了名进行调查，他们的月消费水平结果如表费水平结果如表8.13所示：所示：现在学习的是第38页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-39问题：问题：通过计算名大学生月消费水平的平均数和标准差，就通过计算名大学生月消费水平的平均数和标准差，就可

27、以得出抽样平均误差，并在一定概率保证下，推断出全可以得出抽样平均误差，并在一定概率保证下，推断出全校大学生的月消费水平。校大学生的月消费水平。1.给出全校大学生月消费水平在的置信区间，并讨论这一给出全校大学生月消费水平在的置信区间，并讨论这一置信区间的含义。置信区间的含义。2.评价在本次调查中采用简单随机抽样的优缺点。评价在本次调查中采用简单随机抽样的优缺点。3.除了简单随机抽样方法，能否应用其它的抽样方法除了简单随机抽样方法，能否应用其它的抽样方法进行调查？这些方法有什么特点？进行调查？这些方法有什么特点？现在学习的是第39页，共40页统计学统计学第第8 8章抽样调查理论与方法章抽样调查理论与方法8-40This is the END现在学习的是第40页，共40页