ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 274
Скачиваний: 1
шаров, т. е. отобранные варианты возвращаются в ту же сово купность, из которой они взяты, так что могут быть отобраны повторно. Если же отбираемые варианты обратно в генеральную совокупность не возвращаются, отбор называется бееповторным или безвозвратным. В первом случае отбор вариант не влияет на состав генеральной совокупности, и вероятность каждой вариан ты попасть в выборку не меняется. Во втором случае каждый предшествующий отбор влияет на результаты отбора последую щего, изменяя состав генеральной совокупности и вероятность вариант попасть в состав выборки.
Теоретическая схема повторного отбора является более про стой, позволяющей легче понять содержание и формулу выбо рочной ошибки. В действительности, однако, т. е. на практике, обычным оказывается бесповторный отбор: измеряя, например, рост людей или животных, их вторично уже не принимают в расчет. В силу отмеченных обстоятельств в формулу выбороч ной ошибки средней (х ) при бесповторном случайном отборе
вносится поправка |
Л |
^ |
п , или |
упрощенно "]/ ] __ , на |
|||||
|
|
|
* |
N - |
1 |
|
|
' |
N. |
которую умножается ошибка: |
|
|
|
|
|||||
|
тт= - і - |
] / |
1 - — = |
л [ — ( 1- |
— V |
(53) |
|||
|
|
Ѵп |
|
Ѵ |
N |
V |
п \ |
N ) |
совокупно |
Здесь п — |
объем выборки, |
а N — объем генеральной |
|||||||
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
сти. Например, из общего числа 5000 мужчин, подлежащих при зыву на военную службу, методом случайного бесповторного отбора измерено 500 человек. Средний рост призывников ока зался равным 170 см, выборочная дисперсия о2= 66,3 см. Отсю да выборочная ошибка средней арифметической роста призыв ников будет равняться:
т 7 = |
222 ^ = |
119= 0,33 см. |
|
5000/ |
|
Если бы отбор вариант производился из этой совокупности пов торным случайным способом, ошибка выборочной средней оказа лась бы равной:
т - Ѵ і = Ѵ ш = Ѵ 0 Л З = а -36 « •
Повторный и бесповторный случайный отбор может прово диться по-разному, смотря по тому, как организуется наблюде ние над изучаемым объектом. Отсюда следуют разновидности отбора: а) типический, или групповой, отбор, называемый также районированным, который в свою очередь может быть пропорци-
90
ональным и непропорциональным; б) серийный, или гнездовой, отбор и в) отбор механический. Все эти виды отбора направле ны на повышение репрезентативности выборки, хотя они и нару шают принцип рендомизации, так как проводятся по заранее намечаемой схеме.
В случае типического отбора генеральная совокупность пред варительно расчленяется на отдельные и притом одинаковые (при пропорциональном отборе) или неодинаковые по составу (в случае непропорционального отбора) группы или районы, из которых случайным способом производится отбор какого-то ко личества вариант. Затем отобранные из каждой группы вариан ты объединяются в одну выборочную совокупность и подвергают ся совместной статистической обработке. Выборочная ошибка средней арифметической в случаях типического пропорциональ
ного повторного отбора определяется по формуле т —=
а при бееповторном отборен+ = |
Если же из |
генеральной совокупности производится типический непропорцио нальный отбор вариант, выборочная ошибка средней (т) опреде ляется по формулам: при случайном повторном отборе
т - = — 1 / |
— N 2 и при случайном бееповторном отборе |
N V |
п |
В этих формулах о,- — средняя взвешенная из выборочных дис
персий типических групп; N — численность |
типических |
групп; |
п — численность выборок, взятых из типических групп. |
метро |
|
Рассмотрим следующий пример. Методом |
наложения |
вок проводился учет урожая пшеницы на корню. Поле было раз делено на пять участков, или типических групп, на которых в об щей сложности наложено 1000 метровок. Из каждой типической группы случайным бесповторным способом отбиралось пропор циональное (по объему групп) количество колосьев с последую щим взвешиванием содержавшихся в них зерен. Результаты от бора и их первичная обработка приводятся в табл. 24.
Определяем общую среднюю для всех выборочных групп:
2 ( ліХі)
20 X 9,8 + 40 X 8,5 -f 80 X 7,7 + 30 X 12,1 + 30 X 10,202
20 + 40 + 80 + 30 + 30
1821
9,2 a.
200
91
|
|
|
|
Т а б л и ц а 24 |
|
|
|
|
Выборочные |
Ошибка |
|
Типовые |
Численность |
Численность |
|
|
|
участки |
групп (Л ') |
выборки ( л . ) |
средняя (х-) дисперсия ( о |) |
средней ( т ~ ^ |
|
(группы) |
|
|
|
||
1 |
100 |
20 |
9 , 8 |
4 , 6 |
0 , 4 2 |
2 |
200 |
40 |
8 , 5 |
3 , 2 |
0 , 2 5 |
3 |
400 |
80 |
7 , 7 |
3 , 6 |
0 , 1 9 |
4 |
150 |
30 |
12,1 |
4 , 1 |
0 ,3 3 |
5 |
150 |
30 |
1 0 ,2 |
3 , 8 |
0 , 3 2 |
Сумма . . . |
1000 |
200 |
— |
— |
— |
Рассчитываем взвешенную среднюю из |
выборочных |
дисперсий |
отдельных групп. Вычисления вспомогательных значений приво дятся в следующей табл. 25.
|
|
|
|
Т а б л и ц а 25 |
|
|
Типовые группы |
|
|
Показатели |
2 |
3 |
4 |
Сумма |
1 |
5 |
Численность |
выборки |
|
|
|
|
|
|
|
( П і ) ..................................... |
20 |
40 |
80 |
30 |
30 |
200 |
||
Средние групп |
(х,-) . . |
9 , 8 |
8 , 5 |
7 , 7 |
12,1 |
1 0 ,2 |
— |
|
Дисперсии СГ; . . . . |
4 , 6 |
3 , 2 |
3 , 6 |
4 , 1 |
3 , 8 |
— |
||
(Пі— 1)ХСТ; . . . |
8 7 , 4 |
1 2 4 ,8 |
2 8 4 |
, 4 |
1 1 8 ,9 |
1 1 0 ,2 |
7 2 5 ,7 |
|
(Хі—Х) |
|
0 , 6 |
0 , 7 |
1 |
,5 |
2 , 9 |
1 , 0 |
— |
(Х{—X)2 |
|
0 , 3 6 |
0 , 4 9 |
2 , 2 5 |
8 ,4 1 |
1 ,0 0 |
— |
|
Пі(Хі-Х)2 |
7 , 2 |
1 9 ,6 |
1 8 0 ,0 |
2 5 2 ,3 |
3 0 , 0 |
4 8 9 ,1 |
Подставляя известные значения в формулу, находим:
2 |
2 ( r tnj — 1)Сі |
ИПі(хі — х ) г |
|
||
п — 1 |
|
|
|||
Os |
= - |
— V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
725,7 |
489,1 |
3,72 + 2,46 |
- 6,18 |
а. |
|
195 |
= |
|||
|
199 |
|
|
|
|
Определяем ошибку общей средней: |
|
|
|||
т7 = Л / |
200 I |
|
= /0 ,0 2 5 = |
0,158 |
г. |
* г |
1000/ |
|
|
Выборочные ошибки групповых средних определялись так:
м . =1/0,184=0,42 и т. д.
т т г Ѵ |
|
100 |
|
20 |
20 |
|
|
Когда из генеральной совокупности отбираются не варианты, как. при типическом отборе, а целые серии вариант, или гнезда, подвергаемые сплошной обработке, т. е. в случаях серийного от бора, выборочная ошибка средней арифметической определяется по тем же формулам, которые используются и при типическом от боре вариант, а именно-:
а) |
при повторном отборе— ту — |
0]_ |
||
Ѣ |
||||
б) |
при бесповторном отборе |
|||
|
||||
|
т - = |
|
|
|
Здесь |
а? — межсерийная |
(межгрупповая) средняя дисперсия; |
||
N — число серий в общей |
(генеральной) совокупности; п — число |
отобранных серий.
При серийном отборе, как и в случаях типического отбора, ге неральная совокупность делится на группы, называемые серия ми, или гнездами, которые и отбираются в необходимом (наме чаемом исследователем) количестве для совместной обработки. Серии могут быть равночисленными и неодинаковыми по числу составляющих их вариант. Например, при изучении физического развития учащихся сельских школ из 50 равновеликих групп подросткоів в возрасте от 14 до 16 лет обследованию подверглись 6 групп. Признаками наблюдения были взяты: окружность груди
(см), рост стоя |
(см) и вес тела |
(кг). Результаты |
измерения ок |
|||
ружности груди оказались следующие: |
|
|
|
|||
№ групп (серии): |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
средние групп (х ,) |
71,9 |
72,8 |
73,5 |
76,1 |
73,2 |
74,8; |
дисперсии {of): |
16,8 |
18,3 |
20,8 |
17,1 |
23,9 |
22,6 |
Чтобы определить ошибку средней (х), сначала надо вычислить среднюю величину межсерийной дисперсии:
—2 |
2 ( лгі — х )2 |
|
Оі |
= ----------------- |
= |
|
Пі |
|
(71,9 — 74,0) 2 + (72,8 - 74,0)2 + |
... + (74,8 - 74,0) 2 |
|
|
12,98 |
см, |
|
2,16 |
93
откуда выборочная ошибка средней арифметической
Серийный отбор применяется в медико-биологических, соци ально-экономических, санитарно-гигиенических и во многих дру гих областях исследований, когда необходимо выяснить, напри мер, состояние отдельных коллективов: школ, заводов, воинских частей и т. п. объектов, называемых гнездами. Из них и отбира ется необходимое число единиц (серий). Серийный отбор произ водятся однократно, а также и периодически, что позволяет учи тывать не только состояние, но и динамику популяций по целому ряду признаков — таких, например, как гельминтоносительство, инфекционные и неинфекционные заболевания, физическое раз витие населения и т. п.
В отличие от других форм повторного и бесповторного отбо ра, так называемый механический отбор производится следую щим образом. Генеральная совокупность разбивается на столько групп, сколько намечено отобрать вариант из этой совокупности, так как из каждой группы отбирается только одна варианта. Ес ли, например, генеральная совокупность состоит из 500 вариант, из которых намечено отобрать 50, то, очевидно, в выборку долж на попасть каждая десятая варианта. Следовательно, генераль ная совокупность должна быть разбита на равные десять групп. Средняя арифметическая такой выборки сопровождается ошиб кой, которая рассчитывается по формулам 48 и 53.
Ошибки других выборочных показателей
В исследовательской работе может возникнуть необходимость объединить ряд выборочных средних с их ошибками или найти произведение средних, сопровождаемых ошибками и т. д. В та ких случаях поступают следующим образом:
1. Когда определяется средняя арифметическая из несколь ких независимых средних с их ошибками, то выборочная ошибка такого результата вычисляется по следующей формуле:
т - |
= — ѴтІ-^-тІАг . . . -f т\. |
(54) |
s |
Пі |
|
Например, на трех равновеликих выборках получены средние: хі = 10,2±0,12; Х2 = 11,5±0,18; х3= 13,1 ±0,09. Определим средний результат из этих показателей: xs= (10,2+11,5+13,1) : 3= 11,6. Находим ошибку этого результата:
тт = — l/0,122 + 0,182 + 0,092 = — |
=0,07. |
||
5 |
3 |
3 |
3 |
94