《抽樣：設(shè)計(jì)與步驟》課件

抽樣：設(shè)計(jì)與步驟抽樣是統(tǒng)計(jì)學(xué)中的一個(gè)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(duì)樣本的分析推斷總體的特征。抽樣設(shè)計(jì)和步驟是保證樣本具有代表性和可靠性的關(guān)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(jìn)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(shí)間和人力，同時(shí)獲得對(duì)總體特征的可靠估計(jì)。抽樣種類根據(jù)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(shù)據(jù)收集和分析。抽樣定義總體研究對(duì)象的所有個(gè)體集合。樣本從總體中抽取的一部分個(gè)體。統(tǒng)計(jì)推斷利用樣本信息推斷總體特征。抽樣的目的減少調(diào)查成本抽樣調(diào)查可以有效地節(jié)約調(diào)查的資金、時(shí)間和人力成本。提高調(diào)查效率通過抽樣調(diào)查，可以快速獲得樣本數(shù)據(jù)，進(jìn)而進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和結(jié)果推斷。提升數(shù)據(jù)質(zhì)量對(duì)于大型調(diào)查，抽樣調(diào)查可以更有效地控制調(diào)查質(zhì)量，減少誤差。增強(qiáng)科學(xué)性抽樣調(diào)查遵循統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，可以更好地保證調(diào)查結(jié)果的科學(xué)性和可靠性。抽樣的種類概率抽樣概率抽樣是指每個(gè)樣本單元被選中的概率是已知的，并且每個(gè)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(jī)抽樣簡單隨機(jī)抽樣是指從總體中隨機(jī)抽取樣本單元，每個(gè)樣本單元被選中的概率是相等的。系統(tǒng)抽樣系統(tǒng)抽樣是指從總體中按照一定的間隔抽取樣本單元，每個(gè)樣本單元被選中的概率是相等的。簡單隨機(jī)抽樣定義簡單隨機(jī)抽樣是一種最基礎(chǔ)的抽樣方法。它確保每個(gè)樣本單位都有同等的機(jī)會(huì)被選中。例如，在一組學(xué)生中，每個(gè)學(xué)生都有相同的概率被選中參與調(diào)查。特點(diǎn)隨機(jī)抽樣簡單易行，不需要任何先驗(yàn)信息，且可以保證樣本的代表性。它是一種無偏估計(jì)方法，可以有效地減少抽樣誤差。簡單隨機(jī)抽樣步驟確定總體首先，明確研究目標(biāo)，確定總體范圍，即要從中抽取樣本的整個(gè)群體。編制總體單位對(duì)總體中的每個(gè)單位進(jìn)行編號(hào)，以便于隨機(jī)抽取，并確保每個(gè)單位都有相同的被抽取機(jī)會(huì)。隨機(jī)抽取樣本采用隨機(jī)數(shù)表或計(jì)算機(jī)隨機(jī)數(shù)生成器，從總體單位中隨機(jī)抽取所需數(shù)量的樣本。收集樣本數(shù)據(jù)對(duì)所抽取的樣本單位進(jìn)行調(diào)查，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行分析和推斷。簡單隨機(jī)抽樣優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)每個(gè)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(diǎn)當(dāng)總體規(guī)模很大時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)。需要完整的樣本框?？赡軙?huì)導(dǎo)致樣本分布不均勻。系統(tǒng)抽樣11.總體排序根據(jù)某個(gè)特征或變量對(duì)總體進(jìn)行排序，例如按時(shí)間順序、空間順序或其他相關(guān)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(gè)單位抽取一個(gè)樣本。33.隨機(jī)起點(diǎn)在總體中隨機(jī)選擇一個(gè)起始點(diǎn)，從該點(diǎn)開始每隔一個(gè)抽樣間隔抽取一個(gè)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(dá)到所需的樣本量為止。系統(tǒng)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(jī)確定起點(diǎn)在總體樣本中隨機(jī)選擇一個(gè)起點(diǎn)，作為第一個(gè)樣本。3按間隔選取樣本從起點(diǎn)開始，按照抽樣間隔，依次選取樣本，直至達(dá)到所需的樣本量。系統(tǒng)抽樣優(yōu)缺點(diǎn)效率高系統(tǒng)抽樣操作簡單，易于實(shí)施，節(jié)省時(shí)間和人力成本。準(zhǔn)確性系統(tǒng)抽樣在樣本量較大時(shí)，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(dǎo)致樣本偏差。分層抽樣分層抽樣概述將總體分成若干個(gè)相互獨(dú)立的層，然后從每個(gè)層中獨(dú)立抽取樣本，最后將所有層的樣本合并成總樣本。例如，將學(xué)生按年級(jí)分成多個(gè)層，然后從每個(gè)年級(jí)中隨機(jī)抽取樣本。分層抽樣的優(yōu)勢分層抽樣能夠確保樣本結(jié)構(gòu)與總體結(jié)構(gòu)一致，提高樣本的代表性，并降低抽樣誤差。應(yīng)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(jié)構(gòu)與總體結(jié)構(gòu)一致的情況。分層抽樣步驟1確定分層變量根據(jù)研究目的，將總體劃分成若干個(gè)子總體。2確定樣本量根據(jù)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(gè)子總體中采用簡單隨機(jī)抽樣或系統(tǒng)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(jìn)行分層，然后從各層中獨(dú)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(diǎn)優(yōu)點(diǎn)可以提高樣本代表性，減少抽樣誤差，確保樣本結(jié)構(gòu)與總體結(jié)構(gòu)一致。優(yōu)點(diǎn)便于對(duì)不同層次的總體進(jìn)行分析研究，便于比較不同層次的樣本特征。缺點(diǎn)需要對(duì)總體進(jìn)行分層，需要了解總體結(jié)構(gòu)，增加樣本設(shè)計(jì)工作量。缺點(diǎn)如果分層標(biāo)準(zhǔn)選取不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致樣本代表性下降，甚至出現(xiàn)偏差。整群抽樣概念整群抽樣是指將總體分成若干個(gè)群，然后隨機(jī)抽取若干個(gè)群，再對(duì)所抽取的群中所有個(gè)體進(jìn)行調(diào)查。適用性當(dāng)總體中的個(gè)體難以區(qū)分或不便逐個(gè)抽取時(shí)，可以采用整群抽樣。例如，在調(diào)查某地區(qū)居民收入時(shí)，可以將該地區(qū)分成若干個(gè)社區(qū)，然后隨機(jī)抽取若干個(gè)社區(qū)，再對(duì)這些社區(qū)中所有居民進(jìn)行調(diào)查。優(yōu)勢方便、經(jīng)濟(jì)、快捷，可以節(jié)省人力物力。劣勢抽樣誤差較大，因?yàn)槿簝?nèi)個(gè)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(biāo)群體。2劃分群組將總體分成若干群組。3隨機(jī)抽取隨機(jī)抽取部分群組。4調(diào)查所有個(gè)體對(duì)抽取的群組進(jìn)行調(diào)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(duì)全國高校學(xué)生的調(diào)查可以先將高校分成若干個(gè)群組，然后隨機(jī)抽取部分群組，最后對(duì)抽取的群組中的所有學(xué)生進(jìn)行調(diào)查。整群抽樣優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)操作簡便成本低效率高缺點(diǎn)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(gè)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(yīng)用場景適合大規(guī)?？傮w或地理范圍廣的調(diào)查，例如全國人口普查或全國農(nóng)業(yè)調(diào)查。3效率提升相對(duì)于直接從總體中抽取樣本，多階段抽樣可以節(jié)省時(shí)間和成本。4復(fù)雜性增加多階段抽樣的設(shè)計(jì)和執(zhí)行較為復(fù)雜，需要謹(jǐn)慎考慮每個(gè)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(jí)抽樣單位。2隨機(jī)抽取一級(jí)樣本從一級(jí)抽樣單位中隨機(jī)抽取一部分。3劃分二級(jí)抽樣單位將抽取的一級(jí)樣本再劃分為若干二級(jí)抽樣單位。4隨機(jī)抽取二級(jí)樣本從二級(jí)抽樣單位中隨機(jī)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(diào)查成本，提高效率。多階段抽樣優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)多階段抽樣可以有效降低調(diào)查成本?？梢詼p少數(shù)據(jù)收集時(shí)間和人力。多階段抽樣適用于大規(guī)模樣本調(diào)查，特別是在人口分布不均勻的情況下。缺點(diǎn)多階段抽樣誤差積累，導(dǎo)致最終估計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性下降。多階段抽樣設(shè)計(jì)難度較大，需要根據(jù)具體情況制定合理的抽樣方案。抽樣誤差計(jì)算抽樣誤差是由于樣本數(shù)據(jù)與總體數(shù)據(jù)之間的差異而產(chǎn)生的誤差。樣本誤差是由于樣本數(shù)據(jù)無法完全代表總體數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的誤差。抽樣誤差計(jì)算可以幫助我們了解樣本數(shù)據(jù)與總體數(shù)據(jù)之間的差異程度。抽樣誤差計(jì)算通常使用樣本標(biāo)準(zhǔn)差和樣本量來進(jìn)行計(jì)算。樣本標(biāo)準(zhǔn)差反映了樣本數(shù)據(jù)的離散程度，樣本量反映了樣本數(shù)據(jù)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(tǒng)計(jì)量與總體參數(shù)之間的差異，通常用標(biāo)準(zhǔn)誤來表示。標(biāo)準(zhǔn)誤可以衡量樣本統(tǒng)計(jì)量的變異程度，反映了樣本結(jié)果對(duì)總體參數(shù)估計(jì)的可靠性。計(jì)算公式標(biāo)準(zhǔn)誤的計(jì)算公式為：標(biāo)準(zhǔn)差除以樣本量的平方根。標(biāo)準(zhǔn)差反映了樣本數(shù)據(jù)的離散程度，樣本量越大，標(biāo)準(zhǔn)誤越小，說明樣本結(jié)果越接近總體參數(shù)。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(jié)果越接近總體。經(jīng)濟(jì)性樣本量過大，成本會(huì)增加，但過小，結(jié)果的可靠性不足?？尚行詷颖玖繎?yīng)考慮實(shí)際條件，如時(shí)間、人力、資源等因素。確定樣本量的方法11.公式法根據(jù)樣本量公式，結(jié)合總體規(guī)模、置信水平和允許誤差來計(jì)算樣本量。公式法能夠提供精確的樣本量估計(jì)。22.經(jīng)驗(yàn)法根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來確定樣本量，通常適用于一些相對(duì)成熟的領(lǐng)域。33.樣本量表法根據(jù)樣本量表，結(jié)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(píng)估樣本量。44.逐級(jí)抽樣法從最小樣本量開始，逐步增加樣本量，直到達(dá)到預(yù)期精度或不再明顯提高精度為止。抽樣框的構(gòu)建明確目標(biāo)總體首先要明確目標(biāo)總體，即要從哪個(gè)總體中抽取樣本。列出總體單位根據(jù)目標(biāo)總體，列出所有總體單位，并確保每個(gè)單位都包含在抽樣框中。建立編碼體系為每個(gè)總體單位建立唯一的編碼，方便識(shí)別和抽取。非抽樣誤差定義非抽樣誤差是指在抽樣調(diào)查中，除了抽樣誤差以外的其他誤差。它是由樣本設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集、處理和分析等方面產(chǎn)生的偏差，并不能通過增加樣本量來減少。類型調(diào)查對(duì)象錯(cuò)誤數(shù)據(jù)采集錯(cuò)誤數(shù)據(jù)處理錯(cuò)誤問卷設(shè)計(jì)錯(cuò)誤樣本框偏差非抽樣誤差產(chǎn)生原因11.測量誤差數(shù)據(jù)收集過程中，由于測量工具的精度或操作人員的失誤，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確。22.偏差樣本選擇不合理，導(dǎo)致樣本無法代表總體，例如樣本偏差、樣本不完整等。33.數(shù)據(jù)處理誤差數(shù)據(jù)錄入、整理、計(jì)算等過程中的錯(cuò)誤，導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差。44.概念誤差對(duì)調(diào)查對(duì)象、指標(biāo)定義等理解偏差，導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤差。降低非抽樣誤差的措施仔細(xì)設(shè)計(jì)問卷問卷設(shè)計(jì)應(yīng)清晰、易懂，避免歧義，以減少誤解和錯(cuò)誤答案。培訓(xùn)調(diào)查員調(diào)查員應(yīng)接受專