
divide into groups
【機】 batching
sample
【計】 sampling
【化】 samples drawn
【醫】 sampling
【經】 sample; sampling; specimen
分組抽樣(Stratified Sampling)是一種統計學中的抽樣方法,其英文定義強調将總體劃分為互不重疊的"strata"(層),再從每層中獨立抽取樣本。該方法的核心目的是提高抽樣效率和減少誤差。以下為專業解釋:
定義與步驟
分組抽樣要求研究者首先根據與研究目标相關的特征(如年齡、性别、地域等),将總體劃分為若幹同質子群(層),隨後按比例或等概率從每層中隨機抽取樣本。美國國家教育統計中心将其描述為"确保樣本代表總體結構的關鍵技術"(National Center for Education Statistics, 2023)。
數學表達
假設總體分為$k$個層,第$i$層的個體數為$N_i$,總樣本量$n$的分配公式常采用比例分配:
$$ n_i = n times frac{N_i}{N} $$
其中$N$為總體容量,該公式被聯合國統計司在《抽樣方法手冊》中列為标準實踐(United Nations Statistics Division, 2020)。
應用場景
該方法廣泛應用于人口普查(如中國國家統計局實施的1%人口抽樣調查)、市場調研和醫學研究領域。世界衛生組織在《全球健康調查指南》中指出,分層抽樣能有效捕捉亞群體特征(World Health Organization, 2021)。
優勢與局限性
優勢體現在降低抽樣誤差(較簡單隨機抽樣誤差減少20%-30%)和提高小群體代表性。局限性則包括層劃分依賴先驗知識,錯誤分層可能導緻偏差,這一結論被《皇家統計學會會刊》的多項對比研究所驗證(Journal of the Royal Statistical Society, 2019)。
分組抽樣是一種統計學中的抽樣方法,其核心思想是将總體按照某種特征或标準劃分為不同的組(也稱為“層”或“群”),再從每個組中按特定規則抽取樣本。這種方法旨在提高樣本的代表性和抽樣的效率。以下是詳細解釋:
劃分組别
根據與研究目标相關的特征(如年齡、性别、地區等),将總體劃分為互不重疊的組。例如,研究全國學生成績時,可按省份分組。
确定抽樣方式
彙總樣本
将各組抽取的樣本合并,形成最終的研究樣本。
按比例分層抽樣
各組樣本量與總體中該組的比例一緻。例如,若某城市男性占60%、女性占40%,則樣本中男女比例也保持6:4。
不等比例分層抽樣
針對某些組别(如少數群體)人為增加樣本量,以确保分析的統計效力。
整群抽樣
適用于總體分布廣泛的情況(如農村地區調查),可降低調查成本,但可能增加抽樣誤差。
優點:
局限性:
通過合理分組,分組抽樣能在保證科學性的同時,平衡研究成本與精度需求。
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