人教A版(2019)高一数学必修第二册-获取数据的途径【课件】

这是一份人教A版(2019)高一数学必修第二册-获取数据的途径【课件】，共60页。PPT课件主要包含了全面调查普查，抽样调查，效率高，简单随机抽样，分层随机抽样，抽签法，随机数法，估计更准确，方案2，系统抽样等内容，欢迎下载使用。
信息准确、耗费财力物力
简单易行、总体大时较麻烦
思考：农业上该如何估计农作物产量？
可以对一大片农田每隔一定距离（例如纵横各10米）抽取一小块（例如0.25平方米）进行实际测量或调查．
思考：欲估计某高校大学生月平均消费支出．假定该大学里共有40000个大学生，10000个学生宿舍（每个宿舍住4人），现需要抽出400人进行调查，可以如何设计调查方案？
方案1：利用简单随机抽样，根据学生名录，随机抽取400个大学生，但是工作量比较大．
有没有更简洁的抽取方式？
6
1，2， ，6， ， 100， ，106， ，206， ，40000
6，106，206，306 ， ，49806，49906
显然方案2比方案1更省时省力．
系统抽样只需确定总体中个体的排列顺序，然后从第一组随机抽出一个个体，其它的个体都能够按顺序依次得到．
这种抽样简便易行，而且可以使样本个体在总体中分布均匀，一般具有较好的代表性．
问题1：要考察某公司生产的250ml袋装牛奶的质量是否达标，现从500袋牛奶中抽取50袋进行检验，该如何抽取呢？
可以利用简单随机抽样，但是编号的工作量比较大，而且想要“搅拌均匀”也非常困难，这就容易导致样本的代表性差．
编号1,2,…,500
计算500/50=10
制作10个分别为1-10的号签，随机抽出一个号签，设取出的号签的编号为8
得到样本8，18，…，498
问题2：要考察某公司生产的250ml袋装牛奶的质量是否达标，现从505袋牛奶中抽取50袋进行检验，该如何抽取呢？
简单随机抽样剔除5袋牛奶
用系统抽样从剩下的500袋牛奶中抽出50袋
还能设计出更省时省力的调查方案吗？
方案3：根据学生宿舍名录随机抽取100个宿舍，并调查被抽宿舍中的每一个学生；
某高校共有40000个大学生，10000个宿舍
整群抽样实施调查便利．
整群抽样的误差常常大于简单随机抽样．
你还能设计出更好的调查方案吗？
方案4：先根据学生宿舍名录随机抽取400个宿舍，再在每个被抽中的宿舍内随机抽取1个学生．
两阶段抽样的每一个阶段的抽样可以相同，也可以不同，它通常是与简单随机抽样、分层随机抽样、整群抽样、系统抽样结合使用．
问题3：想要调查北京市高一学生的体育健康测试情况，该如何设计调查方案呢？
从被抽取的学校中抽取几个班级
思考：某调查公司接受了一项关于全国城市成年居民人均奶制品消费情况的调查．如果你是该公司的调查员，你该如何设计调查方案呢？
每个城市抽4个街道，共80个街道
每个街道内抽2个居委会，共160个居委会
每个居委会内抽取10户居民户，共1600个居民户
每个居民户内，随机抽取1名成年居民
多阶段抽样每一个阶段的抽样可以相同，也可以不同，它通常也是与简单随机抽样、分层随机抽样、整群抽样、系统抽样结合使用．
某调查公司接受了一项关于全国城市成年居民人均奶制品消费情况的调查．
第一阶段：从全国抽取20个城市
廊坊435.8839万
上海2301.9148万
数据来源于第六次全国人口普查
天津1293.8224万
不等概抽样主要应用于在群规模不等、群规模差异较大的整群抽样中，让大个体被抽中的概率大，小个体被抽中的概率小．
不等概抽样最常用的方法是与人口规模大小成比例．
国家统计局开展的全国住户收支与生活状况调查工作，是由国家统计局及下属各级调查队具体组织实施，采用分层、多阶段、与人口规模大小成比例的不等概抽样和随机系统抽样相结合的方法抽选住宅，对抽中住宅内的住户进行调查．
Step1 编制调查小区名单使用人口普查的普查小区名录或《国家统计局统计用区划代码和城乡划分代码库》的村（居）委会名录作为抽样基础资料，进行必要的核实和更新，形成小区名单．
Step2 抽选调查小区每个省分市区层和县域层，分别按照不等概抽样方法（PPS）抽选调查小区．
Step3 抽选样本住户对抽中调查小区内所有的住宅进一步随机抽选 100 个左右住宅开展摸底调查，并根据摸底数据对住户进行排序，用系统抽样抽选出固定数量的住户，通常每个调查小区抽取10个样本住户．
你能估计一下这美丽的湖水里有多少条鱼吗？
问题4：想要估计湖中有多少条鱼？你该怎么办呢？
可以这样设计，假设第一次从湖中捕获200条鱼，做上标记后放回湖中，让它们与湖中未做标记的鱼混合．然后，从湖中再捕获100条鱼，这次与第一次是相互独立的．假设第二次捕获的鱼中有20条是已经做了标记的，同时假定两次捕获中间湖中鱼的总体没有发生变化，且每次从湖中捕鱼都是简单随机抽样，而且鱼不会丢失其标记．
①从湖中捕获200条鱼做上标记后放回湖中， ②从湖中再捕获100条鱼，其中有20条是已经做了标记的．
在1936年美国总统选举前，一份颇有名气的杂志（Literary Digest）的工作人员做了一次民意测验．调查兰顿（当时任堪萨斯州州长）和罗斯福（当时的总统）中谁将当选下一届总统．为了了解公众意向，调查者通过电话簿和车辆登记簿上的名单给一大批人发了调查表．通过分析回收的调查表，显示兰顿非常受欢迎，于是此杂志预测兰顿将在选举中获胜．
实际选举结果正好相反，最后罗斯福在选举中获胜.
问题：你认为预测结果出错的原因是什么？
样本能否代表总体，直接影响着统计的可靠性．
思考：抛一枚质地均匀的硬币10次，出现正面向上的次数是多少？可以如何获得？
问题:你还知道哪些数据是通过试验获取的吗？
首个新冠疫苗动物试验数据出炉
随后研究者在恒河猴中进行攻毒试验，首先接种疫苗，在第0、7和14天接种三次两种剂量（3ug和6ug），结果显示，S蛋白的异性的IgG和中和抗体在第2周被诱导出来，并在第3周继续增加．
判断研制的新药是否有效
培育的小麦新品种是否具 有更高的产量
特种钢、轮胎的配方和产品质量
降低消耗、提高产品性能或质量
试验是获取样本观测数据的另一种重要途径．在科学研究和工农业生产中，经常需要通过试验来寻找所研究对象的变化规律，并通过对规律的研究达到各种实用的目的．
思考：下面这段文字中的数据是通过什么方式获取的呢？
在全球变暖的大背景下，北极的情况受到全球亿万人的关注．早在30年前，北极的冰盖面积为1270万平方公里．如今，北极的冰盖层面积已缩减为340万平方公里．经过科学家多年的研究发现，北极地区气温上升速度是其他地区的4倍．
问题：你们还知道哪些数据是通过观察获取的吗？
自然现象，如地震、降水、大气污染、太阳黑子、宇宙射线等．
像这样不能被人为所控制的自然现象，我们一般需要通过观察获取数据．
问题：除了自然现象，你还知道哪些数据是通过观察获取的吗？
开普勒发现行星运动的三大定律．
思考：想要了解2020年3月份70个大中城市商品住宅销售价格变动情况，该怎么办呢？
问题：我们还可以到哪里去查询数据呢？
学术论文、专著、新闻稿、公报或互联网上．
我们在分析研究问题的时候，可以收集前人的劳动成果并加以利用，
我们在分析研究问题的时候，可以收集前人的劳动成果并加以利用，我们把这样获得的数据叫做二手数据．
二手资料的收集比较容易，采集数据的成本低，能很快得到．
“清洗”数据，去伪存真．
例1 获取下列事件中的数据的方式分别是什么？（1）每年全国人口变动情况；（2）"雨水"过后，中国大部分地区气温回升到0℃以上，黄淮平原日平均气温在3℃左右，江南平均气温在5℃上下，华南气温在10℃以上，而华北地区平均气温仍在0℃以下；（3）检测户外空气中的颗粒物中是否含有新冠病毒；（4）我国水资源情况．
例2 设计一个调查某地区一年内空气质量状况的方案，并对比哪一个方案更便于实施．
将每一天看做一个个体，不妨设总体由365天组成．假设要抽取50个样本，将一年中的各天按先后顺序编号为1-365．
制作365个号签，依次标上1-365
将号签放到容器内充分搅拌均匀
从容器中任意不放回抽取50个号签
简单随机抽样从365天中剔除15天
剩下的350天重新按先后次序编号1-350
编号为a+7k（0≤k＜50）的那些天构成样本
制作7个分别为0-7的号签，随机取出一个号签，设取出的号签的编号为a
显然，系统抽样方案抽出的样本中个体在一年中排列的次序更规律，因此更好实施，更受方案的实施者的欢迎．
从样本的代表性来讲，这里的系统抽样的代表性应该更好，因为它取到的样本一定会包含春、夏、秋、冬四个季节中的个体，而简单随机抽样方案不一定如此．
结合研究对象的实际情况展开调查
人力、物力、时间的节省
1.要从已编号（1-60）的60枚最新研制的某型导弹中随机抽6枚来进行发射试验，用每部分抽取的号码间隔一样的系统抽样方法确定所选取的6枚导弹的编号可能是（ ）（A）5，10，15，20，25，30 （B） 3，13，23，33，43，53 （C） 1，2，3，4，5，6 （D） 2，4，8，16，32，48
2.为了便于管理，将某林区划分为400个小区域．现从中抽取20个小区域，测量树的高度．
3.想要调查北京市高中生日平均上网时间，请你设计一种调查方案．
4.从国家统计局网站上查找我国水资源及其使用情况的一些数据，根据数据谈谈当前保护水资源的重要性．