第 九 章 · 必修第二册
统计
想知道全校学生的平均身高,不必逐个测量——用样本估计总体是统计的核心思想。本章学会科学地"抽样",并用频率分布直方图与平均数、中位数、方差等数字特征描述数据。
9.1 随机抽样
概念样本如何"代表"总体?
简单随机抽样:总体个数较少时,逐个抽取,每次抽取时各个个体被抽到的概率相等。方法:抽签法、随机数法。
分层随机抽样:总体由差异明显的几部分组成时,按各层比例分配样本量:
某层应抽人数 = 该层个体数 ÷ 总体容量 × 样本容量
分层随机抽样:总体由差异明显的几部分组成时,按各层比例分配样本量:
某层应抽人数 = 该层个体数 ÷ 总体容量 × 样本容量
共同点:抽样过程中每个个体被抽入样本的概率相等(都是 n/N)。分层抽样"按比例"正是为了保证这一点。
随堂检测9.1 小测
9.2 用样本估计总体
概念图 · 数 · 稳定性
频率分布直方图:横轴为分组、纵轴为频率/组距——每个小矩形的面积 = 该组频率,所有矩形面积之和 = 1。
画图步骤:求极差 → 定组距分组 → 列频率分布表 → 画图。
画图步骤:求极差 → 定组距分组 → 列频率分布表 → 画图。
| 数字特征 | 定义 | 意义 |
|---|---|---|
| 平均数 x̄ | (x₁ + … + xₙ)/n | 平均水平;对极端值敏感 |
| 中位数 | 排序后位于中间的数 | 一半数据在其上下;稳健,抗极端值 |
| 众数 | 出现次数最多的数 | 可能出现多个或不存在 |
| 方差 s² | [(x₁−x̄)² + … + (xₙ−x̄)²]/n | 波动大小;方差越大越不稳定 |
| 标准差 s | √s² | 与原数据同单位 |
易错:直方图纵轴是"频率/组距"不是频率;平均数、中位数在直方图中只能估计(各组用组中值代表)。