機率抽樣

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Murong Yunxu

機率抽樣

聲明:本筆記為筆者根據社工師考試整理的濃縮重點,方便考生能夠快速記憶為主,內容較為不嚴謹,難免會有錯誤,正確資訊以課本知識為主

一、機率抽樣的基本概念

(一)、定義:機率抽樣是依照隨機程序選取樣本。

(二)、主要特點:

1.樣本不是由研究者憑個人意願挑選。

2.每個單位的入選機率可以相同,也可以不同。

3.研究者可以計算抽樣權重。

(三)、重要提醒:機率抽樣不等於每個人的入選機率都相同。簡單隨機抽樣通常是等機率;分層不等比例抽樣則可能是不等機率。

(四)、基本流程:

1.清楚界定母體。

2.取得適當的抽樣架構。

3.使用隨機方法抽樣。

4.記錄各單位的入選機率及抽樣階段。

二、簡單隨機抽樣

(一)、定義:從完整的抽樣架構中,利用隨機方式抽取樣本,使每一個抽樣單位具有相同的入選機率。

(二)、翻譯:從裝有全體名單的箱子中公平抽籤。

(三)、基本過程:建立完整名冊→為每個人編號→利用亂數抽取→取得樣本

(四)、優點

1.原理簡單,容易理解。

2.每個單位具有相同入選機會。

3.計算上相對容易。

(五)、限制

1.必須取得完整的母體名冊。

2.母體人數很多時,建置及整理名冊可能相當困難。

3.樣本可能分散在不同地區,資料蒐集不易。

4.人數較少的重要群體,可能因隨機而沒有抽到足夠樣本。

三、系統抽樣

(一)、定義:先將抽樣架構中的單位依序排列,計算抽樣間隔,隨機選擇一個起始位置,再按照「固定間隔」選取樣本。

(二)、抽樣間隔k=N/n。其中N是母體或抽樣架構的數量,n是預計抽取的樣本數,k是抽樣間隔。

(三)、例如:母體有10,000名學生,預計抽取500人。

1.抽樣間隔:K=10,000/500=20人,也就是每20個人抽一個。

2.隨機抽出一個起點:從1~20之間抽一個。

3.假設抽到7,就依序抽取第7、27、47…,直到取得500人。

(四)、重要條件:第一個起點必須隨機選擇。

(五)、優點

1.操作簡單、快速。

2.樣本可以平均分布在整份名冊中。

3.只需要隨機決定起點,不必逐一產生大量亂數。

(六)、限制

1.如果名冊存在固定的週期,而且週期剛好與抽樣間隔相同,可能產生偏誤。

2.例如:名冊依照成績排序且剛好每班30人的話,恰好抽樣間隔是30時,便可能在每班都抽到相同名次的學生,導致結果有偏誤。

四、分層抽樣

(一)、定義:先依照與研究有關的重要特徵,將母體「分成幾層」,再從每一層中分別進行隨機抽樣。

(二)、翻譯:先把母體分成不同類別,再從「每一類」都抽人。

(三)、例如:將A大學學生分為一年級、二年級、三年級及四年級,再從每個年級分別隨機抽取學生。

(四)、依照比例

1.各層抽取的樣本數,依照該層在母體中所占比例決定。

2.例如:以學校的整體來說,一年級佔30%,二年級佔25%,三年級佔25%,四年級佔20%。如此一來抽樣500人時,就要依照比例,一年級500*30%,二年級500*25%,三年級500*25%,四年級500*20%。

(五)、特徵

1.層內同質:同一層內的成員在重要特徵上較為相似。

2.層間異質:不同層之間的差異較大。

(六)、優點:

1.確保重要群體都有樣本。

2.有利於比較不同群體。

(七)、限制:

1.研究者必須事先知道每個母體成員屬於哪一層。

2.若分層標準不適當,未必能提高精確度。

五、叢集抽樣

(一)、定義:叢集抽樣又稱集群抽樣。先將母體分成自然形成的叢集,再隨機抽取其中部分叢集進行調查。

(二)、翻譯:先分群後,再從中抽取叢集,來做調查。像是一大片森林很大,將森林劃分成許多區塊,隨機抽取數個區塊進行調查,去推估整片森林的生態狀況。

(三)、例如:A大學共有200個班級,研究者隨機抽出20個班級,再調查入選班級中的學生。

(四)、特徵:

1.群內異質:每個叢集內部應盡量包含不同特徵的成員,像是整個母體的縮小版。

2.群間同質:不同叢集之間應盡量相似。

(五)、優點

1.不用全體名冊。

2.可以集中在小部分蒐集資料。

(六)、限制

1.同一叢集的成員相似而導致資訊較為重複。

2.通常會增加標準誤。

六、分層抽樣與叢集抽樣的差異

比較項目分層抽樣叢集抽樣
分組目的確保各類群體被代表降低資料蒐集成本
抽取方式每一層都要抽樣只抽取部分叢集
理想組內情況同層成員較相似每個叢集內成員較多元
理想組間情況各層差異較大不同叢集彼此較相似
常見效果通常提高精確度通常降低成本,但可能增加誤差
學生例子各年級都抽學生只抽部分班級進行調查
簡單記憶每層都抽抽幾個叢集

七、四種方法快速比較

抽樣方法主要作法最大優點最大優點
簡單隨機抽樣從完整名冊隨機抽人原理簡單需要完整名冊
系統抽樣隨機起點後固定間隔抽取快速方便害怕名冊有週期規律
分層抽樣每一層分別抽樣確保各層代表性需要層別資料
叢集抽樣隨機抽取部分叢集節省成本可能增加抽樣誤差

八、簡單記憶:

(一)、簡單隨機是「公平抽籤」

(二)、系統抽樣是「隨機起點,固定間隔」

(三)、分層抽樣是「每層都抽」

(四)、叢集抽樣是「抽幾個整群」