Выборка

Материал из Поле цифровой дидактики


Описание Вы́борка или вы́борочная совоку́пность — часть генеральной совокупности элементов, которая охватывается экспериментом (наблюдением, опросом). Это подмножество единиц генеральной совокупности, отобранное специальным методом и предназначенное для характеристики всей генеральной совокупности.
Характеристики выборки
  • Качественная характеристика выборки — что именно мы выбираем и какие способы построения выборки мы для этого используем.
  • Количественная характеристика выборки — сколько случаев выбираем, другими словами объём выборки.
Область знаний Педагогика, Социология, Экономика, Статистика
Авторы
Поясняющее видео
Близкие понятия Переменная (статистика), Генеральная совокупность
Среды и средства для освоения понятия CODAP, R

Выборка — часть генеральной совокупности, выбранная для исследования. Это подмножество единиц генеральной совокупности, отобранное специальным методом и предназначенное для характеристики всей генеральной совокупности.

Объем выборки
Объем выборки ([math]\displaystyle{ n }[/math]) — количество результатов измерений, взятых для исследования.

Основные параметры выборки

  1. Среднее арифметическое: [math]\displaystyle{ M }[/math] или [math]\displaystyle{ \bar{x} }[/math]
  2. Дисперсия: [math]\displaystyle{ S^2 }[/math]
  3. Стандартное отклонение: [math]\displaystyle{ S }[/math]
  4. Математическое ожидание [math]\displaystyle{ M(X) = \sum_{i=1}^{n} x_i \cdot p_i }[/math]
 Description
ДисперсияДисперсия (англ. variance) — мера разброса значений случайной величины относительно её математического ожидания. Дисперсия характеризует степень изменчивости экономических показателей вокруг их среднего значения.
Математическое ожиданиеМатематическое ожидание (англ. expectation value, expected value) — мера среднего значения случайной величины, равная сумме произведений всех возможных значений случайной величины на соответствующие им вероятности.
Стандартное отклонениеСтандартное отклонение (среднеквадратическое отклонение, англ. standard deviation) — квадратный корень из дисперсии случайной величины.


Простая случайная выборка (Simple Random Sampling)

Простая случайная выборка — это статистический метод, при котором каждый элемент генеральной совокупности имеет известную и равную вероятность отбора. При простой случайной выборке каждый элемент отбирается независимо от других элементов.

Ключевые характеристики простой случайной выборки
  1. Равная вероятность отбора: каждая единица генеральной совокупности имеет одинаковую вероятность быть выбранной
  2. Независимость отбора: выбор одного элемента не влияет на вероятность выбора других элементов
  3. Случайность процесса: отбор осуществляется с помощью таблиц случайных чисел или генераторов случайных чисел
Формула вероятности отбора

Для простой случайной выборки без возвращения вероятность отбора каждого элемента равна:

[math]\displaystyle{ P = \frac{n}{N} }[/math]

где [math]\displaystyle{ n }[/math] — размер выборки, [math]\displaystyle{ N }[/math] — размер генеральной совокупности.

Формула размера выборки

Для определения минимального размера простой случайной выборки используется формула:

[math]\displaystyle{ n = \frac{z^2 \cdot p \cdot (1-p)}{e^2} }[/math]

где:

  • [math]\displaystyle{ z }[/math] — значение стандартного нормального распределения для заданного уровня доверия (например, 1.96 для 95%)
  • [math]\displaystyle{ p }[/math] — ожидаемая доля признака в генеральной совокупности
  • [math]\displaystyle{ e }[/math] — допустимая ошибка

CODAP пример