1、2.1.2 系统抽样整体设计教学分析教材通过探究“学生对教师教学的意见”过程,介绍了一种最简单的系统抽样等距抽样,并给出实施等距抽样的步骤值得注意的是在教学过程中,适当介绍当 不是整数时,应如何实施系统抽样nN三维目标1理解系统抽样,会用系统抽样从总体中抽取样本,了解系统抽样在实际生活中的应用,提高学生学习数学的兴趣.2通过自学课后“阅读与思考”,让学生进一步了解虚假广告是淡化总体和抽样方法、强化统计结果来夸大产品的有效性,以提高学生理论联系实际的能力重点难点教学重点:实施系统抽样的步骤教学难点:当 不是整数,如何实施系统抽样nN课时安排1 课时教学过程导入新课思路 1上一节我们学习了简单随机
2、抽样,那么简单随机抽样的特点是什么?简单随机抽样是最简单和最基本的抽样方法,当总体中的个体较少时,常采用简单随机抽样但是如果总体中的个体较多时,怎样抽取样本呢?教师点出课题:系统抽样思路 2某中学有 5 000 名学生,打算抽取 200 名学生,调查他们对奥运会的看法,采用简单随机抽样时,无论是抽签法还是随机数法,实施过程很复杂,需要大量的人力和物力,那么有没有更为方便可行的抽样方法呢?这就是今天我们学习的内容:系统抽样推进新课新知探究提出问题(1)某学校为了了解高一年级学生对教师教学的意见,打算从高一年级 500 名学生中抽取50 名进行调查,除了用简单随机抽样获取样本外,你能否设计其他抽取
3、样本的 方法 ?(2)请归纳系统抽样的定义和步骤.(3)系统抽样有什么特点?讨论结果:(1)可以将这 500 名学生随机编号 1500,分成 50 组,每组 10 人,第 1 组是 110,第二组 1120,依次分下去,然后用简单随机抽样在第 1 组抽取 1 人,比如号码是 2,然后每隔10 个号抽取一个,得到 2,12,22,492这样就得到一个容量为 50 的样本这种抽样方法称为系统抽样(2)一般地,要从容量为 N 的总体中抽取容量为 n 的样本,可将总体分成均衡的若干部分,然后按照预先制定的规则,从每一部分抽取一个个体,得到所需要的样本,这种抽样的方法叫做系统抽样.其步骤是:1采用随机抽
4、样的方法将总体中的 N 个个体编号;2将整体按编号进行分段,确定分段间隔 k(kN,lk);3在第 1 段用简单随机抽样确定起始个体的编号 l(l N,lk);4按照一定的规则抽取样本.通常是将起始编号 l 加上间隔 k 得到第 2 个个体编号(l+k),再加上 k 得到第 3 个个体编号(l+2k),这样继续下去,直到获取整个样本说明:从系统抽样的步骤可以看出,系统抽样是把一个问题划分成若干部分分块解决,从而把复杂问题简单化,体现了数学转化思想(3)系统抽样的特点是: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
5、抽样,这时间隔一般为 k nN3预先制定的规则指的是: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应用示例例 1 为了了解参加某种知识竞赛的 1 000 名学生的成绩,应采用什么抽样方法较恰当?简述抽样过程解:适宜选用系统抽样,抽样过程如下:(1)随机地将这 1 000 名学生编号为 1,2 ,3,1000(2)将总体按编号顺序均分成 50 部分,每部分包括 20 个个体(3)在第一部分的个体编号 1,2,3,20 中,利用简单随机抽样抽取一个号码,比如18(4)以 18 为起始号码,每间隔 20 抽取一个号码,这样得到一个容量为 50 的样
6、本:18,38,58,978,998点评:系统抽样与简单随机抽样一样,每个个体被抽到的概率都相等,从而说明系统抽样是等概率抽样,它是公平的系统抽样是建立在简单随机抽样的基础之上的,当将总体均分后对每一部分进行抽样时,采用的是简单随机抽样变式训练1下列抽样不是系统抽样的是( )A.从标有 115 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,用传送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
7、规定的调查人数为止D.电影院调查观众的某一指标,通知每排(每排人数相等)座位号为 14 的观众留下来座谈分析:C 中,因为事先不知道总体,抽样方法不能保证每个个体按事先规定的概率入样,所以不是系统抽样.答案:C2.某校高中三年级的 295 名学生已经编号为 1,2,295,为了了解学生的学习情况,要按 15 的比例抽取一个样本,用系统抽样的方法进行抽取,并写出过程分析:按 15 分段,每段 5 人,共分 59 段,每段抽取一人,关键是确定第 1 段的编号解:抽样过程是:(1)按照 15 的比例,应该抽取的样本容量为 2955=59,我们把 259 名同学分成 59 组,每组 5 人,第一组是编
8、号为 15 的 5 名学生,第 2 组是编号为 610 的 5 名学生,依次下去,59 组是编号为 291295 的 5 名学生;(2)采用简单随机抽样的方法,从第一组 5 名学生中抽出一名学生,不妨设编号为 l(l5);(3)按照一定的规则抽取样本抽取的学生编号为 l+5k(k=0,1,2,,58),得到 59 个个体作为样本,如当 k=3 时的样本编号为 3,8,13,288,293例 2 为了了解参加某种知识竞赛的 1 003 名学生的成绩,请用系统抽样抽取一个容量为50 的样本分析:由于 不是整数,所以先从总体中随机剔除 3 个个体5013步骤:(1)随机地将这 1003 个个体编号为
9、 1,2,3,1003(2)利用简单随机抽样,先从总体中剔除 3 个个体(可利用随机数表) ,剩下的个体数 1 000 能被样本容量 50 整除,然后再重新编号为 1,2,3,1000(3)确定分段间隔 =20,则将这 1 000 名学生分成 50 组,每组 20 人,第 1 组是5011,2,3,20;第 2 组是 21,22,23,40;依次下去,第 50 组是981,982,1000(4)在第 1 组用简单随机抽样确定第一个个体编号 l(l20).(5)按照一定的规则抽取样本抽取的学生编号为 l+20k (k=0,1,2,,19) ,得到 50 个个体作为样本,如当 k=2 时的样本编号为 2,22,42,982点评:如果遇到 不是整数的情况,可以先从总体中随机地剔除几个个体,使得总体中剩nN余的个体数能被样本容量整除课堂小结通过本节的学习,应明确什么是系统抽样,系统抽样的适用范围,如何用系统抽样获取样本作业习题 2.1A 组 3