《統(tǒng)計(jì)抽樣技術(shù)》課件

統(tǒng)計(jì)抽樣技術(shù)課程概述課程目標(biāo)掌握抽樣調(diào)查基本原理課程內(nèi)容涵蓋各種抽樣方法與應(yīng)用學(xué)習(xí)要求第一章：抽樣調(diào)查概述1理解抽樣調(diào)查基本概念掌握定義與特點(diǎn)2分析抽樣調(diào)查優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)估適用情境3學(xué)習(xí)抽樣調(diào)查步驟規(guī)范調(diào)查流程抽樣調(diào)查的定義什么是抽樣調(diào)查從總體中抽取部分單位進(jìn)行調(diào)查抽樣調(diào)查的特點(diǎn)局部觀察，整體推斷科學(xué)性原則基于概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)抽樣調(diào)查的優(yōu)勢節(jié)省時(shí)間和成本相比全面調(diào)查顯著降低資源消耗提高調(diào)查效率調(diào)查周期短，結(jié)果獲取快減少非抽樣誤差提高數(shù)據(jù)質(zhì)量與準(zhǔn)確性抽樣調(diào)查的局限性抽樣誤差樣本與總體存在差異代表性問題樣本可能缺乏典型性適用范圍限制某些場景不適合抽樣抽樣調(diào)查的應(yīng)用領(lǐng)域社會(huì)調(diào)查、市場研究、質(zhì)量控制廣泛應(yīng)用抽樣技術(shù)抽樣調(diào)查的基本步驟確定調(diào)查目標(biāo)明確調(diào)查內(nèi)容與范圍設(shè)計(jì)抽樣方案選擇抽樣方法與樣本量數(shù)據(jù)收集實(shí)施調(diào)查獲取數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析推斷總體特征參數(shù)第二章：抽樣基礎(chǔ)知識(shí)掌握估計(jì)與推斷應(yīng)用統(tǒng)計(jì)推斷方法理解抽樣分布統(tǒng)計(jì)量的概率分布區(qū)分誤差類型抽樣誤差與非抽樣誤差掌握基本概念總體、樣本、抽樣框總體與樣本總體的定義研究對(duì)象的全體單位集合可以是有限總體或無限總體樣本的概念從總體中抽取的部分單位代表總體的局部總體與樣本的關(guān)系樣本是總體的子集通過樣本推斷總體抽樣單位與抽樣框抽樣單位的選擇最小可觀測研究對(duì)象抽樣框的構(gòu)建總體單位完整清單抽樣框的質(zhì)量控制確保覆蓋率和準(zhǔn)確性抽樣誤差與非抽樣誤差抽樣誤差的來源樣本隨機(jī)性導(dǎo)致可通過增加樣本量減小非抽樣誤差的類型覆蓋誤差無回答誤差測量誤差誤差控制方法科學(xué)抽樣設(shè)計(jì)質(zhì)量控制措施抽樣分布抽樣分布是統(tǒng)計(jì)量在重復(fù)抽樣下形成的概率分布估計(jì)與推斷點(diǎn)估計(jì)用單一數(shù)值估計(jì)總體參數(shù)區(qū)間估計(jì)構(gòu)建包含參數(shù)的置信區(qū)間假設(shè)檢驗(yàn)驗(yàn)證關(guān)于總體的統(tǒng)計(jì)假設(shè)第三章：簡單隨機(jī)抽樣理解簡單隨機(jī)抽樣原理把握等概率選擇特點(diǎn)掌握具體實(shí)施方法運(yùn)用隨機(jī)數(shù)生成技術(shù)學(xué)習(xí)參數(shù)估計(jì)技術(shù)應(yīng)用無偏估計(jì)與區(qū)間估計(jì)簡單隨機(jī)抽樣的定義等概率抽樣每個(gè)單位被選中概率相等放回抽樣每次抽樣后放回總體不放回抽樣每次抽樣后不再放回簡單隨機(jī)抽樣的實(shí)施方法隨機(jī)數(shù)表法使用標(biāo)準(zhǔn)隨機(jī)數(shù)表選擇樣本計(jì)算機(jī)隨機(jī)數(shù)生成法利用軟件生成隨機(jī)數(shù)序列抽簽法傳統(tǒng)物理隨機(jī)選擇方式樣本均值的估計(jì)參數(shù)點(diǎn)估計(jì)估計(jì)特性總體均值樣本均值無偏估計(jì)總體方差樣本方差需要校正置信區(qū)間基于標(biāo)準(zhǔn)誤需指定置信水平樣本比例的估計(jì)比例的點(diǎn)估計(jì)樣本比例作為總體比例的估計(jì)量p?=x/n比例的區(qū)間估計(jì)構(gòu)建比例的置信區(qū)間p?±Zα/2·√[p?(1-p?)/n]樣本容量的確定精度要求容許誤差范圍置信水平通常選95%或99%成本考慮預(yù)算與資源限制總體方差變異程度影響樣本量第四章：分層抽樣理解分層原理總體分組后再抽樣掌握分層方法科學(xué)劃分層次學(xué)習(xí)樣本分配在各層間合理分配樣本量分層抽樣的概念分層的目的提高估計(jì)精度確保各群體代表性分層的原則層內(nèi)同質(zhì)性高層間異質(zhì)性大分層變量與研究變量相關(guān)分層方法等距分層法按等間隔劃分層次累計(jì)開方法基于頻數(shù)分布開方累計(jì)多變量分層法考慮多個(gè)變量綜合分層各層樣本量的分配1比例分配按各層單位數(shù)比例分配樣本2最優(yōu)分配考慮層內(nèi)方差進(jìn)行分配3Neyman分配綜合考慮規(guī)模和變異性分層抽樣的估計(jì)參數(shù)估計(jì)公式總體均值各層均值的加權(quán)平均總體總量總體規(guī)模乘以估計(jì)均值方差估計(jì)各層方差的加權(quán)組合分層抽樣與簡單隨機(jī)抽樣的比較精度比較分層抽樣通常精度更高尤其在異質(zhì)性總體中適用條件比較分層抽樣需先驗(yàn)知識(shí)簡單隨機(jī)抽樣更通用復(fù)雜性比較分層抽樣設(shè)計(jì)復(fù)雜實(shí)施難度較高第五章：整群抽樣掌握整群抽樣基本概念以群為單位的抽樣方法區(qū)分整群抽樣類型單階段與多階段學(xué)習(xí)整群抽樣實(shí)施方法群的劃分與選擇整群抽樣的概念整群的定義由多個(gè)調(diào)查單位組成的自然群體整群抽樣的特點(diǎn)以群為單位進(jìn)行抽樣應(yīng)用場景地域分散、無完整抽樣框時(shí)整群抽樣的類型單階段整群抽樣抽取整群后調(diào)查所有單位兩階段整群抽樣抽取整群后再抽取部分單位整群抽樣的實(shí)施步驟群的劃分按地理位置或組織結(jié)構(gòu)劃分群體群的選擇隨機(jī)抽取代表性群體數(shù)據(jù)收集對(duì)所選群體內(nèi)的單位收集數(shù)據(jù)整群抽樣的估計(jì)參數(shù)估計(jì)方法總體均值所有樣本單位的平均值總體總量平均群規(guī)模乘以總?cè)簲?shù)方差估計(jì)考慮群間變異與群內(nèi)變異整群抽樣的設(shè)計(jì)效應(yīng)Deff設(shè)計(jì)效應(yīng)整群抽樣方差與簡單隨機(jī)抽樣方差比值ρ組內(nèi)相關(guān)系數(shù)衡量群內(nèi)單位相似程度b平均群規(guī)模每個(gè)群中的平均單位數(shù)第六章：系統(tǒng)抽樣了解系統(tǒng)抽樣定義等間隔選擇樣本掌握實(shí)施方法確定抽樣間隔與起點(diǎn)學(xué)習(xí)估計(jì)技術(shù)總體參數(shù)推斷評(píng)估優(yōu)缺點(diǎn)適用場景判斷系統(tǒng)抽樣的定義等距抽樣按固定間隔選擇樣本單位起點(diǎn)的隨機(jī)選擇第一個(gè)樣本單位隨機(jī)確定抽樣間隔總體規(guī)模與樣本量的比值系統(tǒng)抽樣的實(shí)施方法確定抽樣間隔k=N/n(向下取整)選擇起始點(diǎn)在1到k之間隨機(jī)選擇數(shù)r抽取樣本選擇第r,r+k,r+2k,...個(gè)單位系統(tǒng)抽樣的估計(jì)系統(tǒng)抽樣的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)操作簡便分布均勻無需抽樣框缺點(diǎn)存在周期性偏差風(fēng)險(xiǎn)方差估計(jì)復(fù)雜代表性問題第七章：多階段抽樣理解多階段抽樣原理分階段逐層抽取掌握兩階段抽樣方法初級(jí)抽樣與次級(jí)抽樣結(jié)合學(xué)習(xí)更復(fù)雜的多階段方案三階段及以上抽樣設(shè)計(jì)多階段抽樣的概念階段的定義逐步選擇抽樣單位的過程多階段抽樣的特點(diǎn)綜合運(yùn)用多種抽樣方法適用場景大規(guī)模地域分散調(diào)查兩階段抽樣第一階段抽樣抽取初級(jí)抽樣單位第二階段抽樣在初級(jí)單位內(nèi)抽取次級(jí)單位估計(jì)方法考慮各階段抽樣誤差三階段及以上抽樣最終調(diào)查單位直接觀測對(duì)象次級(jí)抽樣單位中間層次單位初級(jí)抽樣單位最高層次單位多階段抽樣的優(yōu)缺點(diǎn)靈活性適應(yīng)復(fù)雜調(diào)查需求成本控制降低時(shí)間與經(jīng)濟(jì)成本復(fù)雜性設(shè)計(jì)與分析較難3精度損失多階段累積誤差4第八章：不等概率抽樣理解不等概率原理單位選擇概率不同掌握抽樣方法PPS等技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)估計(jì)技術(shù)特殊估計(jì)量使用不等概率抽樣的概念抽樣概率不等單位被選中概率與其規(guī)模相關(guān)應(yīng)用場景單位規(guī)模差異大的總體效率提升提高估計(jì)精度不等概率抽樣的方法PPS抽樣是最常用的不等概率抽樣方法，單位被抽中概率與其規(guī)模成正比不等概率抽樣的估計(jì)Horvitz-Thompson估計(jì)基于納入概率的無偏估計(jì)適用于不放回抽樣Hansen-Hurwitz估計(jì)基于選擇概率的無偏估計(jì)適用于放回抽樣不等概率抽樣的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)提高估計(jì)精度適應(yīng)單位規(guī)模差異樣本規(guī)?？煽厝秉c(diǎn)操作復(fù)雜性高需要輔助信息計(jì)算較為繁瑣第九章：抽樣誤差估計(jì)識(shí)別誤差來源了解隨機(jī)和系統(tǒng)誤差計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)誤差掌握不同抽樣方法的計(jì)算構(gòu)建置信區(qū)間應(yīng)用多種區(qū)間估計(jì)技術(shù)抽樣誤差的來源隨機(jī)誤差樣本隨機(jī)性導(dǎo)致1系統(tǒng)誤差抽樣設(shè)計(jì)缺陷引起代表性問題樣本結(jié)構(gòu)偏離總體樣本量不足樣本規(guī)模過小標(biāo)準(zhǔn)誤差的計(jì)算抽樣方法標(biāo)準(zhǔn)誤差計(jì)算公式簡單隨機(jī)抽樣s/√n×√[(N-n)/N]分層抽樣√[∑Wh2sh2/nh×(Nh-nh)/Nh]整群抽樣√[m/(m-1)×∑(?i-?)2/m]置信區(qū)間的構(gòu)建正態(tài)分布法大樣本適用t分布法小樣本適用Bootstrap方法重抽樣技術(shù)經(jīng)驗(yàn)貝葉斯法結(jié)合先驗(yàn)信息相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差RSE相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差標(biāo)準(zhǔn)誤差與估計(jì)值的比率CV變異系數(shù)衡量相對(duì)精度<5%理想精度高質(zhì)量調(diào)查的標(biāo)準(zhǔn)第十章：非抽樣誤差控制認(rèn)識(shí)非抽樣誤差類型覆蓋、無回答、測量誤差分析非抽樣誤差來源識(shí)別錯(cuò)誤產(chǎn)生環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)誤差控制方法提高調(diào)查質(zhì)量的技術(shù)非抽樣誤差的類型覆蓋誤差抽樣框與總體不匹配無回答誤差未能獲取完整數(shù)據(jù)測量誤差觀測值與真實(shí)值偏差處理誤差數(shù)據(jù)錄入與處理錯(cuò)誤非抽樣誤差的來源抽樣框不完整覆蓋率不足或重復(fù)調(diào)查對(duì)象拒答不愿參與或聯(lián)系失敗問卷設(shè)計(jì)不當(dāng)問題模糊或引導(dǎo)性調(diào)查員操作錯(cuò)誤培訓(xùn)不足或執(zhí)行偏差非抽樣誤差的控制方法提高抽樣框質(zhì)量完善信息、定期更新提高回答率優(yōu)化訪問策略、提供激勵(lì)改進(jìn)問卷設(shè)計(jì)清晰簡潔、預(yù)測試加強(qiáng)調(diào)查員培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)化操作、質(zhì)量監(jiān)督第十一章：抽樣調(diào)查方案設(shè)計(jì)評(píng)估與優(yōu)化方案評(píng)估與改進(jìn)方案編制詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔3抽樣設(shè)計(jì)方法選擇與樣本確定目標(biāo)確定明確調(diào)查需求抽樣方案設(shè)計(jì)的步驟確定調(diào)查目標(biāo)明確研究問題和范圍2選擇抽樣方法根據(jù)實(shí)際情況選擇合