题目
【单选题】以下给出国内某个著名调查中抽样设计的一些关键的技术参数: a. 该调查想了解全国人口的 BMI 状况,想得到一个能够从概率上推断总体的样本; b. 总体 BMI 均值为 21 ,总体 BMI 的方差为 3 ; c. 要求 95% 置信度下,绝对误差小于或者等于 0.2 ; d. 该调查使用复杂抽样设计,预计设计效应为 3 ; e. 根据以往的经验,该调查的应答率为 80% 。 请根据上述条件计算:(提示: 95% 置信度对应的概率度约为 2 ) 假设能够拿到一个比较准确的全国人口的抽样框,如果仅使用无放回的简单随机抽样方法,需要抽取的样本量为 ______ ;A. 300B. 900C. 60D. 289
【单选题】以下给出国内某个著名调查中抽样设计的一些关键的技术参数: a. 该调查想了解全国人口的 BMI 状况,想得到一个能够从概率上推断总体的样本; b. 总体 BMI 均值为 21 ,总体 BMI 的方差为 3 ; c. 要求 95% 置信度下,绝对误差小于或者等于 0.2 ; d. 该调查使用复杂抽样设计,预计设计效应为 3 ; e. 根据以往的经验,该调查的应答率为 80% 。 请根据上述条件计算:(提示: 95% 置信度对应的概率度约为 2 ) 假设能够拿到一个比较准确的全国人口的抽样框,如果仅使用无放回的简单随机抽样方法,需要抽取的样本量为 ______ ;
A. 300
B. 900
C. 60
D. 289
题目解答
答案
A. 300
解析
步骤 1:确定样本量计算公式
在进行无放回的简单随机抽样时,样本量的计算公式为:
\[ n = \frac{N \cdot Z^2 \cdot \sigma^2}{Z^2 \cdot \sigma^2 + d^2 \cdot (N - 1)} \]
其中,\( N \) 是总体大小,\( Z \) 是对应于置信水平的概率度,\( \sigma \) 是总体标准差,\( d \) 是绝对误差。
步骤 2:代入已知参数
根据题目,总体 BMI 均值为 21,总体 BMI 的方差为 3,即 \( \sigma^2 = 3 \),\( \sigma = \sqrt{3} \)。要求 95% 置信度下,绝对误差小于或者等于 0.2,即 \( d = 0.2 \)。95% 置信度对应的概率度约为 2,即 \( Z = 2 \)。假设总体大小 \( N \) 足够大,可以忽略 \( N - 1 \) 的影响,简化公式为:
\[ n = \frac{Z^2 \cdot \sigma^2}{d^2} \]
步骤 3:计算样本量
代入已知参数:
\[ n = \frac{2^2 \cdot 3}{0.2^2} = \frac{4 \cdot 3}{0.04} = \frac{12}{0.04} = 300 \]
步骤 4:考虑应答率
题目中提到应答率为 80%,即实际需要的样本量为:
\[ n_{实际} = \frac{n}{应答率} = \frac{300}{0.8} = 375 \]
步骤 5:考虑设计效应
题目中提到设计效应为 3,即实际需要的样本量为:
\[ n_{实际} = n_{实际} \cdot 设计效应 = 375 \cdot 3 = 1125 \]
在进行无放回的简单随机抽样时,样本量的计算公式为:
\[ n = \frac{N \cdot Z^2 \cdot \sigma^2}{Z^2 \cdot \sigma^2 + d^2 \cdot (N - 1)} \]
其中,\( N \) 是总体大小,\( Z \) 是对应于置信水平的概率度,\( \sigma \) 是总体标准差,\( d \) 是绝对误差。
步骤 2:代入已知参数
根据题目,总体 BMI 均值为 21,总体 BMI 的方差为 3,即 \( \sigma^2 = 3 \),\( \sigma = \sqrt{3} \)。要求 95% 置信度下,绝对误差小于或者等于 0.2,即 \( d = 0.2 \)。95% 置信度对应的概率度约为 2,即 \( Z = 2 \)。假设总体大小 \( N \) 足够大,可以忽略 \( N - 1 \) 的影响,简化公式为:
\[ n = \frac{Z^2 \cdot \sigma^2}{d^2} \]
步骤 3:计算样本量
代入已知参数:
\[ n = \frac{2^2 \cdot 3}{0.2^2} = \frac{4 \cdot 3}{0.04} = \frac{12}{0.04} = 300 \]
步骤 4:考虑应答率
题目中提到应答率为 80%,即实际需要的样本量为:
\[ n_{实际} = \frac{n}{应答率} = \frac{300}{0.8} = 375 \]
步骤 5:考虑设计效应
题目中提到设计效应为 3,即实际需要的样本量为:
\[ n_{实际} = n_{实际} \cdot 设计效应 = 375 \cdot 3 = 1125 \]