田間試驗15抽樣調(diào)查課件

第十五章抽樣調(diào)查第一節(jié)抽樣調(diào)查方案第二節(jié)常用抽樣方法的統(tǒng)計分析第三節(jié)樣本容量的估計第十五章抽樣調(diào)查第一節(jié)抽樣調(diào)查方案1第一節(jié)抽樣調(diào)查方案一、抽樣單位二、抽樣方法三、樣本容量四、確定抽樣方案的一些因素第一節(jié)抽樣調(diào)查方案一、抽樣單位2一、抽樣單位抽樣分數(shù)(samplingfraction)：指一個樣本所包含的抽樣單位數(shù)占其總體單位數(shù)的成數(shù)。田間抽樣調(diào)查的抽樣單位(sampleunit)是隨調(diào)查研究目的、作物種類、病蟲害種類、生育時期、播種方法等因素而不同的，可以是一種自然的單位，也可以是若干個自然單位歸并成的單位，還可以用人為確定的大小、范圍或數(shù)量作為一個抽樣單位。

一、抽樣單位抽樣分數(shù)(samplingfraction)：3常用的抽樣單位舉例如下：

（1）面積如0.5平方米或每平方米內(nèi)的產(chǎn)量、株數(shù)、害蟲頭數(shù)等。

（2）長度如1～2行若干長度內(nèi)的產(chǎn)量、株數(shù)，若干長度內(nèi)植株上的害蟲頭數(shù)等。（3）株穴如棉花連續(xù)10株的結(jié)鈴數(shù)，水稻連續(xù)20穴的苗數(shù)、分蘗數(shù)、結(jié)實粒數(shù)等。

常用的抽樣單位舉例如下：4（4）器官如稻、麥千粒重，大豆百粒重，每100個棉鈴中紅鈴蟲頭數(shù)，每張葉片的病斑數(shù)等。（5）時間如單位時間內(nèi)見到的蟲子頭數(shù)，每天開始開花的株數(shù)等。（6）器械如一捕蟲網(wǎng)的蟲數(shù)，一只誘蛾燈下的蟲數(shù)，每一個顯微鏡視野內(nèi)的細菌數(shù)、孢子數(shù)、花粉發(fā)芽粒數(shù)等。（7）容量或重量如每升或每公斤種子內(nèi)的混雜種子數(shù)，每升或每公斤種子內(nèi)的害蟲頭數(shù)等。（8）其他如一個田塊、一個農(nóng)場等概念性的單位。（4）器官如稻、麥千粒重，大豆百粒重，每100個棉鈴中紅5二、抽樣方法基本的抽樣方法(samplingmethod)有以下三類：1．順序抽樣(systematicsampling)也稱機械抽樣或系統(tǒng)抽樣，按照某種既定的順序抽取一定數(shù)量的抽樣單位組成樣本。

2．典型抽樣(typicalsampling)也稱代表性抽樣，按調(diào)查研究目的從總體內(nèi)有意識地選取一定數(shù)二、抽樣方法基本的抽樣方法(samplingmethod)6量有代表性的抽樣單位，至少要求所選取的單位能代表總體的大多數(shù)。3．隨機抽樣(randomsampling)也稱等概率抽樣，在抽取抽樣單位時，總體內(nèi)各單位應(yīng)均有同等機會被抽取。

量有代表性的抽樣單位，至少要求所選取的單位能代表總體的大多數(shù)7

常用的順序抽樣方式田間試驗15抽樣調(diào)查課件8三、樣本容量樣本容量(或樣本含量samplesize)：指樣本所包括的抽樣單位數(shù)。樣本容量的大小與所獲抽樣調(diào)查結(jié)果的準確度和精確度密切有關(guān)。

三、樣本容量樣本容量(或樣本含量samplesize)：指9四、確定抽樣方案的一些因素設(shè)計抽樣方案時須考慮以下幾方面：(1)所要求的準確度與精確度，要求高時樣本容量應(yīng)大。(2)是否需估計置信限或作統(tǒng)計推論，一般隨機抽樣有合理的試驗誤差估計，可以做統(tǒng)計推論。而其他抽樣方法往往缺乏合理的誤差估計，統(tǒng)計分析有局限性。四、確定抽樣方案的一些因素設(shè)計抽樣方案時須考慮以下幾方面：10(3)與人力、物力、時間等條件相適應(yīng)，抽樣單位大、樣本容量大、進行總體編號等都是較費事的，必須權(quán)衡需要與可能，在保證一定精確性的情況下，盡量減低消耗。(4)注意到調(diào)查研究對象的特點。(3)與人力、物力、時間等條件相適應(yīng)，抽樣單位大、樣本容量11第二節(jié)常用抽樣方法的統(tǒng)計分析一、簡單順序抽樣及簡單典型抽樣法二、簡單隨機抽樣法三、分層隨機抽樣法四、整群抽樣法五、分級隨機抽樣法六、雙重隨機抽樣法七、序貫抽樣法第二節(jié)常用抽樣方法的統(tǒng)計分析一、簡單順序抽樣及簡單典型抽12一、簡單順序抽樣及簡單典型抽樣法簡單順序抽樣(simplesystematicsampling)：通常只計算平均數(shù)作為總體的估計值。計算平均數(shù)的公式為：

一、簡單順序抽樣及簡單典型抽樣法簡單順序抽樣(simple13[例15.1]設(shè)成熟期對水稻汕優(yōu)2號大田測產(chǎn)，該田塊約5畝，生長較均勻。采用棋盤式抽樣，10個點，每點由12行間距計算平均行距。其中任選二行測查2m長度內(nèi)的穴數(shù)及有效穗數(shù)。再在其中拔連續(xù)5穴，將稻穗分成大、中、小三級，按比例選取20穗，結(jié)合考查其他性狀計數(shù)每穗總粒數(shù)及空癟粒數(shù)，從而算出結(jié)實粒數(shù)。每點其余稻穗脫粒，稱取千粒重。將10點數(shù)據(jù)匯總后求得每畝平均穴數(shù)4.2萬，每穴平均[例15.1]設(shè)成熟期對水稻汕優(yōu)2號大田測產(chǎn)，該田塊約5畝，14有效穗數(shù)9.2個，每穗平均結(jié)實粒數(shù)53.7粒，平均千粒重25.2克。計算平均數(shù)的公式為。本例中土地利用系數(shù)定為98%，則估計每畝產(chǎn)量為：

=513.75(kg/畝)

簡單典型抽樣法的分析同樣只計算。有效穗數(shù)9.2個，每穗平均結(jié)實粒數(shù)53.7粒，平均千粒重2515二、簡單隨機抽樣法簡單隨機抽樣(simplerandomsampling)：每個抽樣單位具有相同概率被抽入樣本?？傮w編號方法及隨機抽取方法依調(diào)查對象而定。[例15.2]設(shè)在一休閑地上調(diào)查小地蠶蟲口密度每測框為1m2，隨機取30點，調(diào)查結(jié)果列在表15.1。二、簡單隨機抽樣法簡單隨機抽樣(simplerandom16表15.130個單位的小地蠶幼蟲頭數(shù)

每m2內(nèi)幼蟲頭數(shù)(y)0123456789101112Σ單位數(shù)(個)123844222100130fy02624162012141690012131fy20212726410072981288100144773(頭/㎡)(頭/㎡)(頭/㎡)表15.130個單位的小地蠶幼蟲頭數(shù)每m2內(nèi)幼蟲頭數(shù)(17

即該田塊小地蠶幼蟲約為3.38～5.34(頭/㎡)，折合每畝2253.4～3560.2頭，這個估計的可靠性為95%。以上將所調(diào)查研究的總體看為面積甚大的一個無限總體進行分析，設(shè)若該30個單位從336㎡的一塊田中抽出，這時調(diào)查研究的總體實為一有限總體，有限總體的兩個參數(shù)為：平均數(shù)

(15·1)

(頭/㎡)(頭/㎡)18標準差N為總體內(nèi)單位數(shù)，即總體容量。樣本估計值仍為及，但估計抽樣誤差時應(yīng)考慮到抽樣分數(shù)的影響。

（15·3）(15·2)標準差（15·3）(15·2)19本例中(頭/㎡)該有限總體平均數(shù)的95%置信限為：(頭/㎡)即3.42～5.30(頭/㎡)，折合每畝2280.0～3533.4頭。本例中20三、分層隨機抽樣法分層隨機抽樣法(stratifiedrandomsampling)：從各個層次或段落分別進行隨機抽樣或順序抽樣。三、分層隨機抽樣法分層隨機抽樣法(stratifiedra21分層隨機抽樣有三個步驟：（1）將所調(diào)查的總體按變異情況分為相對同質(zhì)的若干部分、地段等稱為區(qū)層，各區(qū)層可以相等，也可以不等。

（2）獨立地從每一區(qū)層按所定樣本容量進行隨機抽樣。各區(qū)層所抽單位數(shù)可以相同，也可以不同。分層隨機抽樣有三個步驟：22抽樣單位總數(shù)在各區(qū)層的分配有：①

比例配置法：指各區(qū)層大小不同時按區(qū)層在總體中的比例確定抽樣單位數(shù)，若各區(qū)層大小相同，比例配置結(jié)果實際即為相等配置；②

最優(yōu)配置法：指根據(jù)各區(qū)層的大小、變異程度以及抽取一個單位的費用綜合權(quán)衡，確定出抽樣誤差小、費用低的配置方案。

抽樣單位總數(shù)在各區(qū)層的分配有：23（3）根據(jù)各區(qū)層的估計值，采用加權(quán)法估計總體參數(shù)?？偲骄鶖?shù)：

(15·4)

總標準誤：

（3）根據(jù)各區(qū)層的估計值，采用加權(quán)法估計總體參數(shù)。24

若各區(qū)層總體方差相同，則

(15·５)(15·6)(15·５)(15·6)25若各區(qū)層抽樣單位數(shù)按區(qū)層比例配置，則

(15·7)其中

（15·8）若各區(qū)層抽樣單位數(shù)按區(qū)層比例配置，則（15·8）26四、整群抽樣法整群隨機抽樣法(randomgroupsampling)：被抽取的整群中各抽樣單位都進行調(diào)查，按群計算平均數(shù)及標準差，并估計其置信限。

四、整群抽樣法整群隨機抽樣法(randomgroups27[例15.4]設(shè)某農(nóng)場調(diào)查水稻螟害發(fā)生情況，在全場100個條田中隨機抽取9條做調(diào)查，每田塊采用平行線式取10點，每點連續(xù)查20穴，經(jīng)初步整理后將結(jié)果列于15.2。某農(nóng)場螟害率抽樣調(diào)查結(jié)果田塊123456789調(diào)查莖稈數(shù)198020622154251223152098242118672248螟害莖稈數(shù)178211335345212238460119298螟害率%8.9910.2315.5513.749.1611.3419.006.3713.25[例15.4]設(shè)某農(nóng)場調(diào)查水稻螟害發(fā)生情況，在全場10028這資料以條田為抽樣單位進行分析。這資料以條田為抽樣單位進行分析。29全場100條田平均螟害率95%的可能在9.01～14.91%范圍內(nèi)。本例的總體實際上是一個N=100的有限總體，故更確切地應(yīng)為:即9.15～14.77(%)間。全場100條田平均螟害率95%的可能在9.01～14.91%30此外，本例是百分數(shù)資料，如果田塊間的差異不大，可以采用百分數(shù)資料的分析方法，即由總調(diào)查莖稈數(shù)和總螟害莖稈數(shù)求出總螟害率

，得

這樣，

即11.69～12.59(%)。這個區(qū)間比前面所估小得多，這是因為前面以田塊為抽樣單位，而不是以此外，本例是百分數(shù)資料，如果田塊間的差異不大，可以采用百分數(shù)31莖稈為單位，除了有莖稈受害與否的隨機誤差外，還包含有田塊間的差異，所以此處不宜采用百分數(shù)的誤差估計方法。莖稈為單位，除了有莖稈受害與否的隨機誤差外，還包含有田塊間的32五、分級隨機抽樣法巢式隨機抽樣法(nestedrandomsampling)：最簡單的是二級隨機抽樣。例如全區(qū)的棉花結(jié)鈴數(shù)，可以在區(qū)內(nèi)隨機抽取幾個鄉(xiāng)，鄉(xiāng)內(nèi)隨機抽取若干戶進行調(diào)查。這時，鄉(xiāng)為初級抽樣單位，戶為次級抽樣單位。又例如研究農(nóng)藥在葉面上的殘留量，第一步隨機抽取單株，第二步在單株上隨機抽取葉片，分別作為初級和次數(shù)抽樣單位。五、分級隨機抽樣法巢式隨機抽樣法(nestedrandom33表15.3某農(nóng)藥殘留量分析結(jié)果及其方差分析

植株各葉片內(nèi)的殘留量(單位數(shù))合計平均13.283.093.033.0312.433.1123.523.483.383.3813.763.4432.882.802.812.7611.252.8143.343.383.233.2613.213.30變異來源自由度均方所估計的方差分量F植株間3MSB=0.2961*44.9F0.05(3,12)=3.49株內(nèi)葉片間12MSA=0.0066表15.3某農(nóng)藥殘留量分析結(jié)果及其方差分析34巢式隨機抽樣數(shù)據(jù)可以應(yīng)用方差分析法算出各階段的抽樣誤差，從而估計平均數(shù)的標準誤。二級抽樣的公式如下：

（15·13）其中，k=初級抽樣單位數(shù)，n=次級抽樣單位數(shù)。

（15·14）

、分別為次級和初級抽樣誤差的估計值。

巢式隨機抽樣數(shù)據(jù)可以應(yīng)用方差分析法算出各階段的抽樣誤差，從而35二級抽樣的數(shù)據(jù)按單向分組的組次數(shù)相等(也可能不相等)的隨機模型進行方差分析。例題中k=4，n=4，方差分析結(jié)果F=0.2961/0.0066=44.9，說明植株間的誤差顯著大于株內(nèi)葉片間的誤差。這二個階段的抽樣誤差是不同的，應(yīng)該分別估計。但此處若將kn=4×4=16張葉片直接計算其方差則為0.0645。比扣除株間誤差后剩余的株內(nèi)葉片間誤差0.0066大得多。二級抽樣的數(shù)據(jù)按單向分組的組次數(shù)相等(也可能不相等)的隨機模36[例15.5]表15.3數(shù)據(jù)的分析結(jié)果：(單位)

(單位)2

(單位)

(單位)

此處DF=3，因由均方MSB計算。若只從1個初級單位估計置信限，如以株為單位作估計，則：[例15.5]表15.3數(shù)據(jù)的分析結(jié)果：(單位)(單位37(單位)2

(單位)

(單位）由一株四張葉片估計，比四株16張葉片估計，誤差要大得多。若每株只取一張葉片，四株共取4張葉片，則(單位)2(單位)(單位）由一株四張葉片估計，比四38(單位)

所以，同樣測定4張葉片，從1株上取與從4株上取，抽樣誤差是不同的，今后對此材料抽樣測定時，應(yīng)多取植株，每株上可以少取一些葉片。(單位)所以，同樣測定4張葉片，從1株上取與從4株上取，39三級抽樣時的情況為：、、依次為三級、二級及一級抽樣單位的抽樣誤差，分別抽取n、k、l個不同級別的抽樣單位，則所獲樣本平均數(shù)的抽樣誤差為

獲得后，其總體平均數(shù)的置信區(qū)間的計算方法與前相同。(15·15)三級抽樣時的情況為：(15·15)40六、雙重隨機抽樣法雙重抽樣法(doublesampling)：亦稱相關(guān)抽樣法。若所要調(diào)查的性狀y是不易觀察測定，甚至對觀察材料要破壞后方能測定的，而試驗又不容許將材料破壞，這時可以利用和所要調(diào)查的性狀有密切相關(guān)關(guān)系的另一便于測定的性狀x進行間接的抽樣調(diào)查，按確定的相關(guān)關(guān)系從x的調(diào)查結(jié)果推算y的結(jié)果。

六、雙重隨機抽樣法雙重抽樣法(doublesampling411.做一次隨機抽樣，調(diào)查y和x兩種性狀，從中求出y依x的回歸方程。這個樣本容量n不一定很大，但希望x和y有較大的幅度。

1.做一次隨機抽樣，調(diào)查y和x兩種性狀，從中求出y依x422.對總體進行x的抽樣調(diào)查，設(shè)樣本容量為m，按以上建立的回歸關(guān)系從推算的標準誤的近似式:（15·16）

2.對總體進行x的抽樣調(diào)查，設(shè)樣本容量為m，按以上建立的回歸43采用雙重抽樣法，必須注意y和x兩性狀間不但要有顯著相關(guān)，而且須有高程度顯著相關(guān)，才能獲得比較準確的結(jié)果，所以在建立回歸方程時要檢驗其相關(guān)系數(shù)的大小及顯著性。采用雙重抽樣法，必須注意y和x兩性狀間不但要有顯著相44七、序貫抽樣法序貫抽樣法(sequentialsampling)：根據(jù)逐個抽樣單位調(diào)查累積的信息，在抽樣過程中當機確定樣本容量。

七、序貫抽樣法序貫抽樣法(sequentialsampl45序貫抽樣法的基本步驟：(1)確定作為“推斷”所依據(jù)的兩個標準，P0與P1，此處P0=0.50(即50%)、P1=0.75（即75%）分別代表不符控制要求(必須治蟲)及符合控制要求(不必打藥)的兩個界限。(2)確定“推斷”的可靠程度的兩個概率標準與，表示總體百分數(shù)P＜P0而誤以為P＜P1的序貫抽樣法的基本步驟：46險，表示總體P＞P1而誤以為P＜P0的風(fēng)險。(3)估計總體分布類型，計算出兩條平行的控制線。當總體為二項式分布時。兩條控制線為下式：(15·17)

險，表示總體P＞P1而誤以為P＜P0的風(fēng)險。47(4)將(15·17)的計算結(jié)果畫成序貫抽樣控制圖。橫坐標為m，縱坐標為h。

(5)進行實際抽樣調(diào)查，將逐個抽樣單位測定的累計數(shù)m及h(完好穗數(shù))在坐標圖上標記。

(6)有時總體P可能在P0與P1之間，需預(yù)先計算一個推斷所需最大樣本容量E(m)。

(4)將(15·17)的計算結(jié)果畫成序貫抽樣控制圖。橫坐48當總體屬二項式分布時：

[例15.7]設(shè)按上述方法對玉米完好穗率進行調(diào)查，以確定是否需要繼續(xù)用藥。此時確定P0=0.50，即完好穗率低于50%一定要防治；P1=0.75，即完好穗高于75%不再防治。=0.10，即應(yīng)該防治而誤以為不需防治的風(fēng)險允許為0.10；=0.10，即不需防治（15·18）當總體屬二項式分布時：（15·18）49而誤以為要防治的風(fēng)險允許為0.10；玉米完好穗率總體分布估計為二項式分布。

由(15·17)計得ha和hr的截距及斜率分別為：

ha截距

而誤以為要防治的風(fēng)險允許為0.10；玉米完好穗率總體分布估計50

hr截距

斜率因而兩條控制線為：

由(15·18)得：hr截距斜率因而兩條控制線為：51

說明推斷所需最大樣本容量為測定18株。將計算結(jié)果畫成圖15.2中兩條回歸線。經(jīng)田間逐穗實際測查結(jié)果列于表15.4。

52

圖15.2玉米完好穗率序貫抽樣控制圖圖15.2玉米完好穗率序貫抽樣控制圖53測查至m=18時，h=9，超出界外，抽樣停止，因h＜ha(ha=-2.00+0.631×18=9.36)，故推論為總體完好穗率在50%以下，所以需要防治。本例恰好抽樣至E(m)=18時才作出推斷，這是因為總體完好穗率與“推斷”所依據(jù)的兩個標準P0，P1很相近，如果相差較大，則測查穗數(shù)m小于18，便能作出推斷。累計測查穗數(shù)(m)123456789101112131415161718累計完好穗數(shù)(h)012234556667778899表15.4玉米完好穗數(shù)序貫抽樣結(jié)果累計測查穗數(shù)(m)12345678910111213141554設(shè)若將及均定為0.05，P0及P1不變，則：

ha=-2.68+0.631m

hr=2.68+0.631m

E(m)=30.85兩條平行線的間距增寬了，推斷所需最大樣本容量也增加了。又設(shè)若將、均定為0.05，P0=0.50，P1=0.60，則

ha=-7.26+0.550m

設(shè)若將及均定為0.05，P0及P1不變，則：55hr=7.26+0.550m

E(m)=213.08兩條平行線的間距更寬了，推斷所需最大樣本容量也更大了。這里說明序貫抽樣法中有效確定、、P0、P1值對提高工作效率是很重要的。這需要依據(jù)專業(yè)知識確定。上例因估計總體是二項式分布。如果總體不是二項式分布而屬泊松(Poisson)分布則：hr=7.26+0.550m56(15·19）

(15·19)中l(wèi)n為自然對數(shù)的符號，與為“推斷”所依據(jù)的兩個標準。例如每公斤種子含某種雜草種子在一粒以下便調(diào)進，若在三粒以上便拒絕，這時因每公斤種子中含某種雜草種子數(shù)是泊松分布，=1，=3。設(shè)若=0.1,=0.1，則：田間試驗15抽樣調(diào)查課件57

ha截距

hr截距

斜率

ha截距hr截距斜率58“推斷”所需平均樣本容量，b＜b0及b＞b1時不同。

（15·20）“推斷”所需平均樣本容量，b＜b0及b＞b1時不同。（15·59此處：說明平均抽取2個抽樣單位即可獲得推斷。若實踐中抽樣至3×1.95=6個抽樣單位尚無結(jié)果，則可停止抽樣。計取這6個抽樣單位的平均數(shù)，若偏向則推斷為可調(diào)進，若偏向b，則推斷為拒絕調(diào)進。此處：60

圖15.3雜草種子容量序貫抽樣控制圖圖15.3雜草種子容量序貫抽樣控制圖61第三節(jié)樣本容量的估計一、簡單一級抽樣樣本容量的估計二、分層抽樣樣本容量的估計三、二級或多級抽樣樣本容量的估計四、抽樣單位大小與樣本容量的相互決定第三節(jié)樣本容量的估計一、簡單一級抽樣樣本容量的估計62一、簡單一級抽樣樣本容量的估計簡單一級抽樣主要指簡單隨機抽樣。在估計其樣本容量時，首先要對調(diào)查對象的標準差做出估計，并提出預(yù)定準確度和置信系數(shù)的要求，然后據(jù)此以確定樣本容量。

一、簡單一級抽樣樣本容量的估計簡單一級抽樣主要指簡單隨機抽樣63因為其中n'為待定的樣本容量。

經(jīng)變項，得：

(15·21）因為(15·21）64

(15·21)中

代表預(yù)定的準確度要求，即指要求所得的樣本平均數(shù)與總體平均數(shù)相差不超過給定的量。若s估計值來自大樣本，則95%置信系數(shù)下t≈2，所以，(15·22）有時沒有大樣本的s值可借用，這時可通過平均全距（或平均極差）估計s值，(15·21)中代表預(yù)定的準確65

式中為k個容量為n的小樣本極差的平均值，c為折算系數(shù)(表15.6)，t由（表15.6）中的自由度估計值()及置信系數(shù)決定。

(15·24）(15·23）

66若總體屬有限性時，估計的抽樣誤差應(yīng)按(15·3)用抽樣分數(shù)作矯正，因而(15·21)將變?yōu)椋鹤冺椇喜⒑螅?/p>

（15·25）

若總體屬有限性時，估計的抽樣誤差應(yīng)按(15·3)用抽樣分數(shù)作67如果N很大時，可計算其近似值，即(15·21)：

如n0/N比數(shù)不大，可采用n0為近似值，否則須計算值：

抽樣單位數(shù)()是隨變異程度(s2)和置信概率()兩者的增加而增加，同時隨容許誤差(d)數(shù)值的減少（15·26）如果N很大時，可計算其近似值，即(15·21)：（168

而增加的。二、分層抽樣樣本容量的估計

1．比例配置法若各區(qū)層比例為，則當總樣本容量為

時，各區(qū)層樣本容量可按

進行分配，因此只要估計出，便可確定各區(qū)層的。

而增加的。69因為，則。

若令，則稱V為一定置信系數(shù)下的樣本必需方差。得比例配置法的分層抽樣樣本容量的近似公式為：

(15·27）(15·28）

因為，則70若抽樣分數(shù)極小，則≈。

2．最優(yōu)配置法其基本出發(fā)點是區(qū)層大、誤差大的應(yīng)安排較多抽樣單位，區(qū)層小、誤差小的可少安排抽樣單位。Neyman證實若按區(qū)層大小與區(qū)層標準差乘積分配抽樣單位可使樣本平均數(shù)具有最小方差，因而稱之為最優(yōu)配置。

若抽樣分數(shù)極小，則≈。71各區(qū)層抽樣單位數(shù)：

(15·29）最優(yōu)配置法分層抽樣樣本容量估計的近似公式為：

(15·30）(15·31）抽樣分數(shù)極小時，≈。

各區(qū)層抽樣單位數(shù)：72三、二級或多級抽樣樣本容量的估計設(shè)第二級和第一級抽樣誤差的估計值為及，待定的抽樣方案中第一級樣本容量為，第二級樣本容量為，則所待抽取的樣本平均數(shù)標準誤將為：

(15·32）

三、二級或多級抽樣樣本容量的估計設(shè)第二級和第一級抽樣誤差的估73所以，

(15·33）

(15·34）在能假定較大時，可用作近似估計。否則需用假定自由度下的t值。設(shè)抽取第一級單位(植株)的費用為CB，抽取第二級單位(葉片)的費用為CA，則抽取單位的費用為：

所以，74

(15·35)

若將(15·32)與(15·35)相乘，則：

(15·36)當最小時，其微分：

75得：

此時為最佳第二級抽樣單位數(shù)。3級抽樣時，可根據(jù)3級抽樣試驗進行3級巢式數(shù)據(jù)方差分析，從而估計出一、二、三3級抽樣誤差為、、，(15·37)得：(15·37)76(15·38)通過，推導(dǎo)出

、、間的關(guān)系式。若

(15·39)田間試驗15抽樣調(diào)查課件77求為最小值時的解：

(15·40)(15·41)

求出及后，再代入中解出。求為最小值時的解：78四、抽樣單位大小與樣本容量的相互決定一些抽樣方案中抽樣單位是定性的，例如種子含油量的測定，另一些抽樣方案中，抽樣單位是定量的，例如測定田間穗數(shù)。抽樣方案中便須權(quán)衡用大抽樣單位少樣本容量合適，還是用小抽樣單位大樣本容量合適，何者精確度高、花費少。這時便須考慮抽樣單位大小與樣本容量的相互決定問題。四、抽樣單位大小與樣本容量的相互決定一些抽樣方案中抽樣單位79[例15.14]研究田間麥穗數(shù)抽樣調(diào)查中抽樣單位大小與樣本容量的抽樣誤差，在3塊大小相同的田內(nèi)進行調(diào)查，每塊田分為16小塊，每小塊中隨機定1樣點，每樣點調(diào)查1m行長，1行的穗數(shù)，順序查平行6行，按次序記錄。所獲數(shù)據(jù)共有3×16=48個樣點，48×6個每m穗數(shù)記錄。這里將3塊田看為3個相等的區(qū)層，每區(qū)層中樣點看作為一級抽樣單位，每樣點內(nèi)1行看為1個二級抽樣單位，抽樣單位大小為1行。[例15.14]研究田間麥穗數(shù)抽樣調(diào)查中抽樣單位大小與80若將相鄰2行依次合并，二級抽樣單位大小為2行。若將相鄰3行分別合并，則二級抽樣單位大小為3行。因此同一組數(shù)據(jù)可以用以估計一級單位的抽樣誤差，不同大小二級單位的抽樣誤差，以這些誤差估計值為依據(jù)，可制訂今后麥田穗數(shù)調(diào)查的抽樣方案。若將相鄰2行依次合并，二級抽樣單位大小為2行。若將相鄰3行分81變異來源DFSSMSEMS方差估計值

田塊間3-1=218589.789294.89

田塊內(nèi)樣點間3(16-1)=45107403.442386.74*

樣點內(nèi)二級單位間(1行)3×16(6-1)=240211374.78880.73

3×16(3-1)=96114597.671193.73*

3×16×3(2-1)=14496777.11672.06

3×16(2-1)=4876014.041583.62*

3×16×2(3-1)=192135360.74705.00

總3×16×6-1=287337368.00表15.9麥田穗數(shù)抽樣方案研究方差分析表變異來源DFSSMSEMS方差估計值

田塊間382表15.9中，為樣點間抽樣誤差的估計值；、、分別為二級抽樣單位是1行、2行、3行的抽樣誤差估計值。此調(diào)查研究為二級抽樣，按(15·23)及(15·35)：1行單位時，，若2行單位時，，若

3行單位時，，若

表15.9中，為樣點間抽樣誤差的估計值；、、83

則由(15·37)得：1行單位時，2行單位時，3行單位時，則由(15·37)得：2行單位時，3行單位時，84以上假定2行單位及3行單位的化費或工作量分別為1行單位的2倍及3倍。由以上分析，麥田穗數(shù)抽樣中，1行單位的抽樣誤差為880.73，2行單位的為260.84，3行單位的為298.87。抽樣單位較大時抽樣誤差較小，但三者中以2行單位的抽樣誤差最小。結(jié)合抽樣單位的花費考慮，在二級抽樣單位分別為1、2、3行大小以上假定2行單位及3行單位的化費或工作量分別為1行單位的2倍85時其最佳二級抽樣單位數(shù)分別為、、，三者公因子為，因而可作相互比較。

相同準確度和精確度要求下最佳第二級1行、2行、3行抽樣單位的實際工作量為1.873∶0.721×2∶0.624×3=1.873∶1.442∶1.8722行單位的工作量最小，因而綜合及的信息，二級抽樣單位以2行為較合適。時其最佳二級抽樣單位數(shù)分別為、86第十五章抽樣調(diào)查第一節(jié)抽樣調(diào)查方案第二節(jié)常用抽樣方法的統(tǒng)計分析第三節(jié)樣本容量的估計第十五章抽樣調(diào)查第一節(jié)抽樣調(diào)查方案87第一節(jié)抽樣調(diào)查方案一、抽樣單位二、抽樣方法三、樣本容量四、確定抽樣方案的一些因素第一節(jié)抽樣調(diào)查方案一、抽樣單位88一、抽樣單位抽樣分數(shù)(samplingfraction)：指一個樣本所包含的抽樣單位數(shù)占其總體單位數(shù)的成數(shù)。田間抽樣調(diào)查的抽樣單位(sampleunit)是隨調(diào)查研究目的、作物種類、病蟲害種類、生育時期、播種方法等因素而不同的，可以是一種自然的單位，也可以是若干個自然單位歸并成的單位，還可以用人為確定的大小、范圍或數(shù)量作為一個抽樣單位。

一、抽樣單位抽樣分數(shù)(samplingfraction)：89常用的抽樣單位舉例如下：

（1）面積如0.5平方米或每平方米內(nèi)的產(chǎn)量、株數(shù)、害蟲頭數(shù)等。

（2）長度如1～2行若干長度內(nèi)的產(chǎn)量、株數(shù)，若干長度內(nèi)植株上的害蟲頭數(shù)等。（3）株穴如棉花連續(xù)10株的結(jié)鈴數(shù)，水稻連續(xù)20穴的苗數(shù)、分蘗數(shù)、結(jié)實粒數(shù)等。

常用的抽樣單位舉例如下：90（4）器官如稻、麥千粒重，大豆百粒重，每100個棉鈴中紅鈴蟲頭數(shù)，每張葉片的病斑數(shù)等。（5）時間如單位時間內(nèi)見到的蟲子頭數(shù)，每天開始開花的株數(shù)等。（6）器械如一捕蟲網(wǎng)的蟲數(shù)，一只誘蛾燈下的蟲數(shù)，每一個顯微鏡視野內(nèi)的細菌數(shù)、孢子數(shù)、花粉發(fā)芽粒數(shù)等。（7）容量或重量如每升或每公斤種子內(nèi)的混雜種子數(shù)，每升或每公斤種子內(nèi)的害蟲頭數(shù)等。（8）其他如一個田塊、一個農(nóng)場等概念性的單位。（4）器官如稻、麥千粒重，大豆百粒重，每100個棉鈴中紅91二、抽樣方法基本的抽樣方法(samplingmethod)有以下三類：1．順序抽樣(systematicsampling)也稱機械抽樣或系統(tǒng)抽樣，按照某種既定的順序抽取一定數(shù)量的抽樣單位組成樣本。

2．典型抽樣(typicalsampling)也稱代表性抽樣，按調(diào)查研究目的從總體內(nèi)有意識地選取一定數(shù)二、抽樣方法基本的抽樣方法(samplingmethod)92量有代表性的抽樣單位，至少要求所選取的單位能代表總體的大多數(shù)。3．隨機抽樣(randomsampling)也稱等概率抽樣，在抽取抽樣單位時，總體內(nèi)各單位應(yīng)均有同等機會被抽取。

量有代表性的抽樣單位，至少要求所選取的單位能代表總體的大多數(shù)93

常用的順序抽樣方式田間試驗15抽樣調(diào)查課件94三、樣本容量樣本容量(或樣本含量samplesize)：指樣本所包括的抽樣單位數(shù)。樣本容量的大小與所獲抽樣調(diào)查結(jié)果的準確度和精確度密切有關(guān)。

三、樣本容量樣本容量(或樣本含量samplesize)：指95四、確定抽樣方案的一些因素設(shè)計抽樣方案時須考慮以下幾方面：(1)所要求的準確度與精確度，要求高時樣本容量應(yīng)大。(2)是否需估計置信限或作統(tǒng)計推論，一般隨機抽樣有合理的試驗誤差估計，可以做統(tǒng)計推論。而其他抽樣方法往往缺乏合理的誤差估計，統(tǒng)計分析有局限性。四、確定抽樣方案的一些因素設(shè)計抽樣方案時須考慮以下幾方面：96(3)與人力、物力、時間等條件相適應(yīng)，抽樣單位大、樣本容量大、進行總體編號等都是較費事的，必須權(quán)衡需要與可能，在保證一定精確性的情況下，盡量減低消耗。(4)注意到調(diào)查研究對象的特點。(3)與人力、物力、時間等條件相適應(yīng)，抽樣單位大、樣本容量97第二節(jié)常用抽樣方法的統(tǒng)計分析一、簡單順序抽樣及簡單典型抽樣法二、簡單隨機抽樣法三、分層隨機抽樣法四、整群抽樣法五、分級隨機抽樣法六、雙重隨機抽樣法七、序貫抽樣法第二節(jié)常用抽樣方法的統(tǒng)計分析一、簡單順序抽樣及簡單典型抽98一、簡單順序抽樣及簡單典型抽樣法簡單順序抽樣(simplesystematicsampling)：通常只計算平均數(shù)作為總體的估計值。計算平均數(shù)的公式為：

一、簡單順序抽樣及簡單典型抽樣法簡單順序抽樣(simple99[例15.1]設(shè)成熟期對水稻汕優(yōu)2號大田測產(chǎn)，該田塊約5畝，生長較均勻。采用棋盤式抽樣，10個點，每點由12行間距計算平均行距。其中任選二行測查2m長度內(nèi)的穴數(shù)及有效穗數(shù)。再在其中拔連續(xù)5穴，將稻穗分成大、中、小三級，按比例選取20穗，結(jié)合考查其他性狀計數(shù)每穗總粒數(shù)及空癟粒數(shù)，從而算出結(jié)實粒數(shù)。每點其余稻穗脫粒，稱取千粒重。將10點數(shù)據(jù)匯總后求得每畝平均穴數(shù)4.2萬，每穴平均[例15.1]設(shè)成熟期對水稻汕優(yōu)2號大田測產(chǎn)，該田塊約5畝，100有效穗數(shù)9.2個，每穗平均結(jié)實粒數(shù)53.7粒，平均千粒重25.2克。計算平均數(shù)的公式為。本例中土地利用系數(shù)定為98%，則估計每畝產(chǎn)量為：

=513.75(kg/畝)

簡單典型抽樣法的分析同樣只計算。有效穗數(shù)9.2個，每穗平均結(jié)實粒數(shù)53.7粒，平均千粒重25101二、簡單隨機抽樣法簡單隨機抽樣(simplerandomsampling)：每個抽樣單位具有相同概率被抽入樣本?？傮w編號方法及隨機抽取方法依調(diào)查對象而定。[例15.2]設(shè)在一休閑地上調(diào)查小地蠶蟲口密度每測框為1m2，隨機取30點，調(diào)查結(jié)果列在表15.1。二、簡單隨機抽樣法簡單隨機抽樣(simplerandom102表15.130個單位的小地蠶幼蟲頭數(shù)

每m2內(nèi)幼蟲頭數(shù)(y)0123456789101112Σ單位數(shù)(個)123844222100130fy02624162012141690012131fy20212726410072981288100144773(頭/㎡)(頭/㎡)(頭/㎡)表15.130個單位的小地蠶幼蟲頭數(shù)每m2內(nèi)幼蟲頭數(shù)(103

即該田塊小地蠶幼蟲約為3.38～5.34(頭/㎡)，折合每畝2253.4～3560.2頭，這個估計的可靠性為95%。以上將所調(diào)查研究的總體看為面積甚大的一個無限總體進行分析，設(shè)若該30個單位從336㎡的一塊田中抽出，這時調(diào)查研究的總體實為一有限總體，有限總體的兩個參數(shù)為：平均數(shù)

(15·1)

(頭/㎡)(頭/㎡)104標準差N為總體內(nèi)單位數(shù)，即總體容量。樣本估計值仍為及，但估計抽樣誤差時應(yīng)考慮到抽樣分數(shù)的影響。

（15·3）(15·2)標準差（15·3）(15·2)105本例中(頭/㎡)該有限總體平均數(shù)的95%置信限為：(頭/㎡)即3.42～5.30(頭/㎡)，折合每畝2280.0～3533.4頭。本例中106三、分層隨機抽樣法分層隨機抽樣法(stratifiedrandomsampling)：從各個層次或段落分別進行隨機抽樣或順序抽樣。三、分層隨機抽樣法分層隨機抽樣法(stratifiedra107分層隨機抽樣有三個步驟：（1）將所調(diào)查的總體按變異情況分為相對同質(zhì)的若干部分、地段等稱為區(qū)層，各區(qū)層可以相等，也可以不等。

（2）獨立地從每一區(qū)層按所定樣本容量進行隨機抽樣。各區(qū)層所抽單位數(shù)可以相同，也可以不同。分層隨機抽樣有三個步驟：108抽樣單位總數(shù)在各區(qū)層的分配有：①

比例配置法：指各區(qū)層大小不同時按區(qū)層在總體中的比例確定抽樣單位數(shù)，若各區(qū)層大小相同，比例配置結(jié)果實際即為相等配置；②

最優(yōu)配置法：指根據(jù)各區(qū)層的大小、變異程度以及抽取一個單位的費用綜合權(quán)衡，確定出抽樣誤差小、費用低的配置方案。

抽樣單位總數(shù)在各區(qū)層的分配有：109（3）根據(jù)各區(qū)層的估計值，采用加權(quán)法估計總體參數(shù)?？偲骄鶖?shù)：

(15·4)

總標準誤：

（3）根據(jù)各區(qū)層的估計值，采用加權(quán)法估計總體參數(shù)。110

若各區(qū)層總體方差相同，則

(15·５)(15·6)(15·５)(15·6)111若各區(qū)層抽樣單位數(shù)按區(qū)層比例配置，則

(15·7)其中

（15·8）若各區(qū)層抽樣單位數(shù)按區(qū)層比例配置，則（15·8）112四、整群抽樣法整群隨機抽樣法(randomgroupsampling)：被抽取的整群中各抽樣單位都進行調(diào)查，按群計算平均數(shù)及標準差，并估計其置信限。

四、整群抽樣法整群隨機抽樣法(randomgroups113[例15.4]設(shè)某農(nóng)場調(diào)查水稻螟害發(fā)生情況，在全場100個條田中隨機抽取9條做調(diào)查，每田塊采用平行線式取10點，每點連續(xù)查20穴，經(jīng)初步整理后將結(jié)果列于15.2。某農(nóng)場螟害率抽樣調(diào)查結(jié)果田塊123456789調(diào)查莖稈數(shù)198020622154251223152098242118672248螟害莖稈數(shù)178211335345212238460119298螟害率%8.9910.2315.5513.749.1611.3419.006.3713.25[例15.4]設(shè)某農(nóng)場調(diào)查水稻螟害發(fā)生情況，在全場100114這資料以條田為抽樣單位進行分析。這資料以條田為抽樣單位進行分析。115全場100條田平均螟害率95%的可能在9.01～14.91%范圍內(nèi)。本例的總體實際上是一個N=100的有限總體，故更確切地應(yīng)為:即9.15～14.77(%)間。全場100條田平均螟害率95%的可能在9.01～14.91%116此外，本例是百分數(shù)資料，如果田塊間的差異不大，可以采用百分數(shù)資料的分析方法，即由總調(diào)查莖稈數(shù)和總螟害莖稈數(shù)求出總螟害率

，得

這樣，

即11.69～12.59(%)。這個區(qū)間比前面所估小得多，這是因為前面以田塊為抽樣單位，而不是以此外，本例是百分數(shù)資料，如果田塊間的差異不大，可以采用百分數(shù)117莖稈為單位，除了有莖稈受害與否的隨機誤差外，還包含有田塊間的差異，所以此處不宜采用百分數(shù)的誤差估計方法。莖稈為單位，除了有莖稈受害與否的隨機誤差外，還包含有田塊間的118五、分級隨機抽樣法巢式隨機抽樣法(nestedrandomsampling)：最簡單的是二級隨機抽樣。例如全區(qū)的棉花結(jié)鈴數(shù)，可以在區(qū)內(nèi)隨機抽取幾個鄉(xiāng)，鄉(xiāng)內(nèi)隨機抽取若干戶進行調(diào)查。這時，鄉(xiāng)為初級抽樣單位，戶為次級抽樣單位。又例如研究農(nóng)藥在葉面上的殘留量，第一步隨機抽取單株，第二步在單株上隨機抽取葉片，分別作為初級和次數(shù)抽樣單位。五、分級隨機抽樣法巢式隨機抽樣法(nestedrandom119表15.3某農(nóng)藥殘留量分析結(jié)果及其方差分析

植株各葉片內(nèi)的殘留量(單位數(shù))合計平均13.283.093.033.0312.433.1123.523.483.383.3813.763.4432.882.802.812.7611.252.8143.343.383.233.2613.213.30變異來源自由度均方所估計的方差分量F植株間3MSB=0.2961*44.9F0.05(3,12)=3.49株內(nèi)葉片間12MSA=0.0066表15.3某農(nóng)藥殘留量分析結(jié)果及其方差分析120巢式隨機抽樣數(shù)據(jù)可以應(yīng)用方差分析法算出各階段的抽樣誤差，從而估計平均數(shù)的標準誤。二級抽樣的公式如下：

（15·13）其中，k=初級抽樣單位數(shù)，n=次級抽樣單位數(shù)。

（15·14）

、分別為次級和初級抽樣誤差的估計值。

巢式隨機抽樣數(shù)據(jù)可以應(yīng)用方差分析法算出各階段的抽樣誤差，從而121二級抽樣的數(shù)據(jù)按單向分組的組次數(shù)相等(也可能不相等)的隨機模型進行方差分析。例題中k=4，n=4，方差分析結(jié)果F=0.2961/0.0066=44.9，說明植株間的誤差顯著大于株內(nèi)葉片間的誤差。這二個階段的抽樣誤差是不同的，應(yīng)該分別估計。但此處若將kn=4×4=16張葉片直接計算其方差則為0.0645。比扣除株間誤差后剩余的株內(nèi)葉片間誤差0.0066大得多。二級抽樣的數(shù)據(jù)按單向分組的組次數(shù)相等(也可能不相等)的隨機模122[例15.5]表15.3數(shù)據(jù)的分析結(jié)果：(單位)

(單位)2

(單位)

(單位)

此處DF=3，因由均方MSB計算。若只從1個初級單位估計置信限，如以株為單位作估計，則：[例15.5]表15.3數(shù)據(jù)的分析結(jié)果：(單位)(單位123(單位)2

(單位)

(單位）由一株四張葉片估計，比四株16張葉片估計，誤差要大得多。若每株只取一張葉片，四株共取4張葉片，則(單位)2(單位)(單位）由一株四張葉片估計，比四124(單位)

所以，同樣測定4張葉片，從1株上取與從4株上取，抽樣誤差是不同的，今后對此材料抽樣測定時，應(yīng)多取植株，每株上可以少取一些葉片。(單位)所以，同樣測定4張葉片，從1株上取與從4株上取，125三級抽樣時的情況為：、、依次為三級、二級及一級抽樣單位的抽樣誤差，分別抽取n、k、l個不同級別的抽樣單位，則所獲樣本平均數(shù)的抽樣誤差為

獲得后，其總體平均數(shù)的置信區(qū)間的計算方法與前相同。(15·15)三級抽樣時的情況為：(15·15)126六、雙重隨機抽樣法雙重抽樣法(doublesampling)：亦稱相關(guān)抽樣法。若所要調(diào)查的性狀y是不易觀察測定，甚至對觀察材料要破壞后方能測定的，而試驗又不容許將材料破壞，這時可以利用和所要調(diào)查的性狀有密切相關(guān)關(guān)系的另一便于測定的性狀x進行間接的抽樣調(diào)查，按確定的相關(guān)關(guān)系從x的調(diào)查結(jié)果推算y的結(jié)果。

六、雙重隨機抽樣法雙重抽樣法(doublesampling1271.做一次隨機抽樣，調(diào)查y和x兩種性狀，從中求出y依x的回歸方程。這個樣本容量n不一定很大，但希望x和y有較大的幅度。

1.做一次隨機抽樣，調(diào)查y和x兩種性狀，從中求出y依x1282.對總體進行x的抽樣調(diào)查，設(shè)樣本容量為m，按以上建立的回歸關(guān)系從推算的標準誤的近似式:（15·16）

2.對總體進行x的抽樣調(diào)查，設(shè)樣本容量為m，按以上建立的回歸129采用雙重抽樣法，必須注意y和x兩性狀間不但要有顯著相關(guān)，而且須有高程度顯著相關(guān)，才能獲得比較準確的結(jié)果，所以在建立回歸方程時要檢驗其相關(guān)系數(shù)的大小及顯著性。采用雙重抽樣法，必須注意y和x兩性狀間不但要有顯著相130七、序貫抽樣法序貫抽樣法(sequentialsampling)：根據(jù)逐個抽樣單位調(diào)查累積的信息，在抽樣過程中當機確定樣本容量。

七、序貫抽樣法序貫抽樣法(sequentialsampl131序貫抽樣法的基本步驟：(1)確定作為“推斷”所依據(jù)的兩個標準，P0與P1，此處P0=0.50(即50%)、P1=0.75（即75%）分別代表不符控制要求(必須治蟲)及符合控制要求(不必打藥)的兩個界限。(2)確定“推斷”的可靠程度的兩個概率標準與，表示總體百分數(shù)P＜P0而誤以為P＜P1的序貫抽樣法的基本步驟：132險，表示總體P＞P1而誤以為P＜P0的風(fēng)險。(3)估計總體分布類型，計算出兩條平行的控制線。當總體為二項式分布時。兩條控制線為下式：(15·17)

險，表示總體P＞P1而誤以為P＜P0的風(fēng)險。133(4)將(15·17)的計算結(jié)果畫成序貫抽樣控制圖。橫坐標為m，縱坐標為h。

(5)進行實際抽樣調(diào)查，將逐個抽樣單位測定的累計數(shù)m及h(完好穗數(shù))在坐標圖上標記。

(6)有時總體P可能在P0與P1之間，需預(yù)先計算一個推斷所需最大樣本容量E(m)。

(4)將(15·17)的計算結(jié)果畫成序貫抽樣控制圖。橫坐134當總體屬二項式分布時：

[例15.7]設(shè)按上述方法對玉米完好穗率進行調(diào)查，以確定是否需要繼續(xù)用藥。此時確定P0=0.50，即完好穗率低于50%一定要防治；P1=0.75，即完好穗高于75%不再防治。=0.10，即應(yīng)該防治而誤以為不需防治的風(fēng)險允許為0.10；=0.10，即不需防治（15·18）當總體屬二項式分布時：（15·18）135而誤以為要防治的風(fēng)險允許為0.10；玉米完好穗率總體分布估計為二項式分布。

由(15·17)計得ha和hr的截距及斜率分別為：

ha截距

而誤以為要防治的風(fēng)險允許為0.10；玉米完好穗率總體分布估計136

hr截距

斜率因而兩條控制線為：

由(15·18)得：hr截距斜率因而兩條控制線為：137

說明推斷所需最大樣本容量為測定18株。將計算結(jié)果畫成圖15.2中兩條回歸線。經(jīng)田間逐穗實際測查結(jié)果列于表15.4。

138

圖15.2玉米完好穗率序貫抽樣控制圖圖15.2玉米完好穗率序貫抽樣控制圖139測查至m=18時，h=9，超出界外，抽樣停止，因h＜ha(ha=-2.00+0.631×18=9.36)，故推論為總體完好穗率在50%以下，所以需要防治。本例恰好抽樣至E(m)=18時才作出推斷，這是因為總體完好穗率與“推斷”所依據(jù)的兩個標準P0，P1很相近，如果相差較大，則測查穗數(shù)m小于18，便能作出推斷。累計測查穗數(shù)(m)123456789101112131415161718累計完好穗數(shù)(h)012234556667778899表15.4玉米完好穗數(shù)序貫抽樣結(jié)果累計測查穗數(shù)(m)123456789101112131415140設(shè)若將及均定為0.05，P0及P1不變，則：

ha=-2.68+0.631m

hr=2.68+0.631m

E(m)=30.85兩條平行線的間距增寬了，推斷所需最大樣本容量也增加了。又設(shè)若將、均定為0.05，P0=0.50，P1=0.60，則

ha=-7.26+0.550m

設(shè)若將及均定為0.05，P0及P1不變，則：141hr=7.26+0.550m

E(m)=213.08兩條平行線的間距更寬了，推斷所需最大樣本容量也更大了。這里說明序貫抽樣法中有效確定、、P0、P1值對提高工作效率是很重要的。這需要依據(jù)專業(yè)知識確定。上例因估計總體是二項式分布。如果總體不是二項式分布而屬泊松(Poisson)分布則：hr=7.26+0.550m142(15·19）

(15·19)中l(wèi)n為自然對數(shù)的符號，與為“推斷”所依據(jù)的兩個標準。例如每公斤種子含某種雜草種子在一粒以下便調(diào)進，若在三粒以上便拒絕，這時因每公斤種子中含某種雜草種子數(shù)是泊松分布，=1，=3。設(shè)若=0.1,=0.1，則：田間試驗15抽樣調(diào)查課件143

ha截距

hr截距

斜率

ha截距hr截距斜率144“推斷”所需平均樣本容量，b＜b0及b＞b1時不同。

（15·20）“推斷”所需平均樣本容量，b＜b0及b＞b1時不同。（15·145此處：說明平均抽取2個抽樣單位即可獲得推斷。若實踐中抽樣至3×1.95=6個抽樣單位尚無結(jié)果，則可停止抽樣。計取這6個抽樣單位的平均數(shù)，若偏向則推斷為可調(diào)進，若偏向b，則推斷為拒絕調(diào)進。此處：146

圖15.3雜草種子容量序貫抽樣控制圖圖15.3雜草種子容量序貫抽樣控制圖147第三節(jié)樣本容量的估計一、簡單一級抽樣樣本容量的估計二、分層抽樣樣本容量的估計三、二級或多級抽樣樣本容量的估計四、抽樣單位大小與樣本容量的相互決定第三節(jié)樣本容量的估計一、簡單一級抽樣樣本容量的估計148一、簡單一級抽樣樣本容量的估計簡單一級抽樣主要指簡單隨機抽樣。在估計其樣本容量時，首先要對調(diào)查對象的標準差做出估計，并提出預(yù)定準確度和置信系數(shù)的要求，然后據(jù)此以確定樣本容量。

一、簡單一級抽樣樣本容量的估計簡單一級抽樣主要指簡單隨機抽樣149因為其中n'為待定的樣本容量。

經(jīng)變項，得：

(15·21）因為(15·21）150

(15·21)中

代表預(yù)定的準確度要求，即指要求所得的樣本平均數(shù)與總體平均數(shù)相差不超過給定的量。若s估計值來自大樣本，則95%置信系數(shù)下t≈2，所以，(15·22）有時沒有大樣本的s值可借用，這時可通過平均全距（或平均極差）估計s值，(15·21)中代表預(yù)定的準確151

式中為k個容量為n的小樣本極差的平均值，c為折算系數(shù)(表15.6)，t由（表15.6）中的自由度估計值()及置信系數(shù)決定。

(15·24）(15·23）

152若總體屬有限性時，估計的抽樣誤差應(yīng)按(15·3)用抽樣分數(shù)作矯正，因而(15·21)將變?yōu)椋鹤冺椇喜⒑螅?/p>

（15·25）

若總體屬有限性時，估計的抽樣誤差應(yīng)按(15·3)用抽樣分數(shù)作153如果N很大時，可計算其近似值，即(15·21)：

如n0/N比數(shù)不大，可采用n0為近似值，否則須計算值：

抽樣單位數(shù)()是隨變異程度(s2)和置信概率()兩者的增加而增加，同時隨容許誤差(d)數(shù)值的減少（15·26）如果N很大時，可計算其近似值，即(15·21)：（1154

而增加的。二、分層抽樣樣本容量的估計

1．比例配置法若各區(qū)層比例為，則當總樣本容量為

時，各區(qū)層樣本容量可按

進行分配，因此只要估計出，便可確定各區(qū)層的。

而增加的。155因為，則。

若令，則稱V為一定置信系數(shù)下的樣本必需方差。得比例配置法的分層抽樣樣本容量的近似公式為：