第四章抽樣和抽樣分布

1、第四章 SPSS的應(yīng)用一、簡單隨機(jī)抽樣：例如，用SPSS不重復(fù)選取容量為10的簡單隨機(jī)樣本，在數(shù)據(jù)編輯器窗口打開目標(biāo)數(shù)據(jù)文件，在數(shù)據(jù)菜單中點(diǎn)擊選擇個案子菜單，打開如下對話框：左面是變量列表，先選擇目標(biāo)變量會變灰色，然后再對話框中間選擇處選擇抽樣方法。共有五種方法可供選擇，默認(rèn)選擇是全部個案（A），表示所有個案所代表的的個體均被選擇作為樣本；如果條件滿足(C)是要設(shè)置一些選擇條件，可以自行設(shè)定一些條件（包括函數(shù)）；隨機(jī)個案樣本(D)是作簡單隨機(jī)抽樣，點(diǎn)擊樣本會跳出如下對話框；基于時間或個案全距(B)，表示需要指定選樣范圍，個案從哪個開始到結(jié)束，此項不是隨機(jī)抽樣；使用篩選器變量(U), 表示要指定

2、一個變量作為抽樣變量。圖4-5按照圖中操作，選擇隨機(jī)個案樣本，在點(diǎn)擊樣本會跳出對話框，如下圖4-6：圖4-6在選擇個案隨機(jī)樣本對話框中有兩個抽樣方法：默認(rèn)是大約（A）所有個案的%，要指定一個抽樣比例；精確(E)，從第一個開始的個案（F）個案，前一個表示確定樣本容量數(shù)目，后一個表示抽樣范圍。按照圖中操作，填寫對話框，點(diǎn)擊繼續(xù)返回上級菜單，再點(diǎn)擊確定執(zhí)行操作即可。下圖4-7中數(shù)據(jù)記錄未被畫斜線的個案即被選中作為隨機(jī)抽樣的樣本單位，如標(biāo)號46，51，56，實際上樣本單位的選取還可以通過過濾變量Filter-S的取值得到，如取值為1的數(shù)據(jù)所代表的單元即是抽中的樣本單位部分。圖4-7二、對于復(fù)雜抽樣方法

3、，可以利用SPSS中復(fù)雜抽樣子模塊來，按成過程比較復(fù)雜。在分析主菜單中選擇復(fù)雜抽樣子菜單：執(zhí)行抽樣向?qū)О凑罩甘静僮骷纯?。利用抽樣向?qū)Э梢酝瓿蓜?chuàng)建、修改或執(zhí)行抽樣計劃文件的步驟，使用前應(yīng)該構(gòu)思好定義明確的目標(biāo)總體、抽樣單元列表和適當(dāng)?shù)臉颖驹O(shè)計。如圖4-8圖4-8創(chuàng)建新樣本計劃：從菜單中選擇分析復(fù)雜樣本選擇設(shè)計樣本。 選擇設(shè)計樣本并建立一個計劃文件，點(diǎn)擊下一步繼續(xù)向?qū)??；蛘咴谠O(shè)計變量步驟中，定義層次、聚類和輸入樣本權(quán)重等內(nèi)容后，單擊下一步?；蛘撸诔闃臃椒ú襟E中，可以選擇一個方法用于選擇樣本。如果選擇PPS Brewer 或PPS Murthy，可以單擊完成抽取樣本。否則，單擊下一步繼續(xù)。在樣本大

4、小步驟中，制定要抽樣的單元數(shù)或單元比例，單擊完成抽取樣本。或者可以進(jìn)一步執(zhí)行以下步驟：選擇要保存的輸出變量；向設(shè)計添加第二或第三階段；設(shè)置各選擇項，包括抽取樣本的階段、隨機(jī)種子數(shù)，以及是否將用戶缺失值視為設(shè)計變量的有效值；選擇輸出數(shù)據(jù)的保存位置。STEP 1、設(shè)計變量在這個步驟中，可以選擇層次變量和聚類變量，可以定義輸入樣本權(quán)重。還可指定階段的標(biāo)簽。如圖4-9分層依據(jù)。分層變量的交叉分類定義了不同的層次，分別為各層獲取了不同的樣本，要提高估計值的精度，層內(nèi)單元的特征應(yīng)盡量一致。分群。分群變量定義了觀察單元組，即分群。要提高估計值的精度，子群單元的特征應(yīng)盡量一致。輸入樣本權(quán)重?？梢杂靡郧半A段樣本

5、母體的權(quán)重作參考，也可以指定一個包含這些權(quán)重的數(shù)值型變量。階段標(biāo)簽。為每個階段指定一個字符標(biāo)簽，用于在輸出中以幫助識別分階段信息。在抽樣向?qū)У拿恳徊襟E中，左側(cè)都是所有步驟的概要。單擊已啟用步驟的名稱可以瀏覽該向?qū)?。只要之前的所有步驟有效，達(dá)到步驟最低要求的指定項，那么步驟為啟用狀態(tài)。圖4-9STEP 2、抽樣方法。圖4-10在此步驟中，可以指定從活動數(shù)據(jù)集中選擇個案的方式。如上圖4-10。方法。該組選項用于選擇取樣方法。某些抽樣類型允許選擇放回（WR）或不放回（WOR） 。注意：所有PPS類型只在設(shè)計的第一階段才可用，某些與大小成比例的概率PPS類型只在定義聚類之后才可以使用。WR方法只在設(shè)計

6、的最后階段才可用。簡單隨機(jī)抽樣。以等概率選擇樣本單元，單元可以采用（WR）或不放回（WOR）方式選擇。 系統(tǒng)抽樣，在整個抽樣框或?qū)哟危ㄈ绻阎付ǎ?，采用不放回（WOR）方式以固定間隔抽取單元。在第一個區(qū)間內(nèi)隨機(jī)選擇單元作為起始點(diǎn)。 簡單順序。采用采用不放回（WOR）方式以等概率順序地選擇單元。PPS。不等概率抽樣。這是第一階段采用的方法，用與規(guī)模大小成正比的概率隨機(jī)選擇單元，采用放回的方式，只有聚類可以采用不放回的方式。 PPS系統(tǒng)。這是第一階段采用的方法，用與大小成正比的概率系統(tǒng)地選擇單元，采用不放回的方式。 PPS順序。這是第一階段采用的方法，用與聚類大小成正比的概率采用不放回方式順序地選

7、擇單元。PPS Brewer。這是第一階段采用的方法，用與聚類大小成正比的概率采用不放回方式從每一個層次選擇兩個聚類。使用該方法，要指定聚類變量。PPS Murthy。這是第一階段采用的方法，用與聚類大小成正比的概率采用不放回方式從每一個層次選擇兩個聚類。使用該方法，要指定聚類變量。PPS Sampford。這是第一階段采用的方法，用與聚類大小成正比的概率從每個層次采用不放回方式選擇兩個以上聚類。它是Brewer方法的擴(kuò)展。使用該方法，要指定聚類變量。在分析中使用WR估計。缺省情況下，估計方法是在計劃文件中指定的，與所選抽樣方法一致。這樣，及時抽樣方法意味著WOR估計，也可以使用放回方式估計。

8、此選項只在第一階段可用。大小測量（MOS）。如果選擇PPS方法，則必須指定定義每個單元大小的規(guī)模度量。這些規(guī)?？梢栽谝粋€變量中顯示定義，也可以根據(jù)數(shù)據(jù)計算?；蛘撸梢栽O(shè)置MOS的上限和下限，覆蓋所有MOS變量中的值或根據(jù)數(shù)據(jù)計算的值。這些選項只在第一階段可用。STEP 3、樣本大小圖4-11在這一步驟中，可以指定當(dāng)前階段中藥抽樣的單元數(shù)或單元比例。樣本大小可以是固定的，也可以各層不同。為了指定樣本大小，前面階段中選擇的聚類可用于定義層次。如上圖4-11單位?？梢灾付ㄒ闃拥膯卧拇_切樣本大小或比例。如果選擇比例，則可以設(shè)置抽樣單元數(shù)的上限和下限。值。應(yīng)用于所有層次的單個值。如果將計數(shù)選作單元度

9、量，則應(yīng)輸入一個正整數(shù)。如果選擇比例，則應(yīng)輸入一個非負(fù)值。除非是放回抽樣，否則比例值也應(yīng)該不大于1。各層不相等的值。允許通過“定義不等大小”對話框逐層輸入大小值。從變量中讀取值。允許選擇包含層次大小值的數(shù)值變量。定義大小不等的對話框，如下圖4-12在定義大小不等對話框中，可以逐層輸入大小值?！爸付ù笮　本W(wǎng)格。該網(wǎng)格最多顯示五個層次變量或聚類變量的交叉分類即每行一個層次/聚類組合。符合的變量包括當(dāng)前和以前階段的所有分層變量，以及以前階段的所有聚類變量。變量可在網(wǎng)格內(nèi)重新排序，或者移到排除列表。在最右列中輸入大小。單擊標(biāo)簽或值，在網(wǎng)格單元格中分層變量和聚類變量的值標(biāo)簽和數(shù)據(jù)值的顯示之間切換。包含未

10、標(biāo)注值的單元格始終顯示值。單擊刷新層，用網(wǎng)格中變量的標(biāo)注數(shù)據(jù)值的每個組合重新填充網(wǎng)格。排除。要指定層次/聚類組合子集的大小，將一個或多個變量移到“排除”列表。這些變量不用于定義樣本大小。STEP4 輸出變量在這一步驟中，可以選擇抽取樣本時要保存的變量。如上圖4-13群體大小。給定階段估計的總體單元數(shù)。保存變量的根名為PopulationSize 樣本比例。給定階段的抽樣率。保存變量的根名為SamplingRate 樣本大小。給定階段抽取的單元數(shù)。保存變量的根名為SampleSize 樣本權(quán)重，包含概率的逆。保存變量的根名為SampleWeight 某些分階段變量是自動生成的。其中包括：包含概率

11、。給定階段抽取的單元比例。保存變量的根名為InclusionProbability 累積權(quán)重。此階段之前（含當(dāng)前階段）的累積樣本權(quán)重。保存變量的根名為SampleWeightCumulative 指標(biāo)。表示給定階段中多次選擇的單元。保存變量的根名為index 注意：保存變量根名稱包含一個整數(shù)后綴，它反映階段序號。例如 PopulationSize 1 用于階段1保存的總體大小。STEP5 摘要圖4-14這是每個階段的最后一步，提供整個當(dāng)前階段的樣本設(shè)計指定項的摘要，在此處，可以繼續(xù)下一個階段（必要時創(chuàng)建階段），也可以設(shè)置抽取樣本的選項。如圖4-15圖4-15在這一步驟中，可以選擇是否抽取樣本。

12、還可以控制其他抽樣選項，如隨機(jī)種子和缺失值處理。.是否抽取樣本。除了選擇是否樣本之外，還可以選擇執(zhí)行部分抽樣設(shè)計。必須按照順序抽取階段即抽取階段1之后才能抽取階段2。編輯或執(zhí)行計劃時，不能重新抽取鎖定的階段。種子。它是用來選擇生成隨機(jī)數(shù)的種子值。包括用戶缺失值?？纱_定用戶缺失值是否有效。如果有效，則將用戶缺失值視為單獨(dú)的類別。 數(shù)據(jù)已排序。如果樣本框架按照分層變量值預(yù)先排序，使用此選項可以加快選擇過程。在這一步驟中，可以選擇抽樣個案、權(quán)重變量、聯(lián)合概率和個案選擇規(guī)則的定向位置。見上圖4-16樣本數(shù)據(jù)保存位置。使用這些選項可以確定樣本輸出的寫入位置。樣本輸出可以添加到活動數(shù)據(jù)集，也可以寫入新數(shù)據(jù)

13、集，還可以保存到外部SPSS數(shù)據(jù)文件中。數(shù)據(jù)集名稱必須符合變量命名規(guī)則。如果指定外部文件或新數(shù)據(jù)集，則寫入所選個案的抽樣輸出變量和活動數(shù)據(jù)集中的變量。一般不必麻煩，直接寫入SPSS數(shù)據(jù)文件。聯(lián)合概率保存位置。使用該選項可以確定聯(lián)合概率的寫入位置。聯(lián)合概率保存到外部SPSS的數(shù)據(jù)文件，如果選擇PPS、WOR、 PPS Brewer、 PPS Samford或 PPS Murthy方法，并且未指定WR估計，則會生成聯(lián)合概率。個案選擇規(guī)則。如果要一次在一個階段構(gòu)造樣本，可以將個案選擇規(guī)則保存早文本文件中。個案選擇規(guī)則對于構(gòu)造后續(xù)階段的子框架是非常有用的。STEP5 完成抽樣向?qū)н@是最后一步，保存計劃

14、文件并抽取樣本，或者將選擇內(nèi)容粘貼到語法編輯器窗口中。在對現(xiàn)有計劃文件中的階段進(jìn)行更改時，可以將已編輯的計劃另存為新文件或覆蓋現(xiàn)有文件。如果添加階段而不更改現(xiàn)有階段，則向?qū)⒆詣痈采w現(xiàn)有計劃文件。如果要將計劃保存為新文件，要選擇將向?qū)傻恼Z法粘貼到語法窗口，并在語法命令中更改文件名。如圖4-17如果要修改現(xiàn)有的樣本計劃可以如下操作：從菜單中選擇分析復(fù)雜樣本選擇樣本。選擇編輯樣本設(shè)計，并選擇要編輯的計劃文件。單擊下一步使用向?qū)Ю^續(xù)。在計劃摘要步驟中復(fù)查抽樣計劃，然后單擊下一步。后續(xù)步驟與新設(shè)計大體相同。瀏覽到完成步驟，為編輯過的計劃文件指定新名稱，或選擇覆蓋現(xiàn)有的計劃文件。根據(jù)自己的需要，還可以執(zhí)行以下操作：指定已進(jìn)行抽樣的階段。從計劃中刪除某些階段。見下圖4-18在這一步驟中，可以復(fù)查抽樣計劃，確定已進(jìn)行了抽樣的階段。如果編輯抽樣計劃，還可以從計劃中刪除階段。以前抽樣的階段。要擴(kuò)展抽樣框架不可以，必須一次在一個階段執(zhí)行