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摘 要:本文探究了为改善由常规取整法、取余法带来的简单随机不平衡的缺点而探索新型随机分组和随机抽样方法,主要以Excel表格软件和SPSS分析软件为例分析了当前计算机在随机分组和抽样的应用现状,并针对进一步完善和加大计算机算法操作在该方面的应用提出了一些合理化建议。
关键词:随机分组;随机抽样;Excel;SPSS;算法研究
1 引言
正所谓随机抽样,就是在随机原则的基础上,等可能性的抽取样本,在这个过程当中,必须保证每一个样本的存在性(也即概率非零性)。简单的拿掷骰子这一试验来讲,随机抽样的过程就是掷骰子的过程,而结果只有可能为数字1—6,也即全部样本,且出现这六种可能是相等的,这便就是等可能性的随机抽样试验。而随机分组是将随机抽样的每个样本按一定的约定进行分类,例如将上例中掷出奇数点的归为一组,偶数点为另一组等分类方法。
在科学研究实验、调研调查研究和教育教学活动等实际工作中,往往都需要进行随机分组和随机抽样试验分析,因此,一个实用性良好的随机抽样算法,不仅可以大大提高随机样本的抽取效率,还可以提高试验的准确率等。因此,对随机抽样算法,尤其是在样本元素无重复的算法研究和过程改进方面具有一定的实用研究价值。随机抽样算法在计算机运行系统、数理统计和科学试验应用中有广泛应用,通常用于只需要处理部分数据,或者投资较大且费时费力的场合下。
2 Office办公软件—Excel表格
在目前的随机实验和控制变量实验中,通常的做法是随机将被实验对象分配到实验组和对照组,同时为了尽量排除实验的随机性,将会安排多组实验。具体做法是把实验对象按照其某一指标进行编号,这种编号是随机的,无任何主观因素。随后,将被编号的实验对象打乱顺序,然后随机抽样进行盲选、分组。这种方法顺序性强,随机性稳定,但是运算过程较为麻烦,另外,如果当实验对象和实验次数较多,对实验进程有较高限制时,这种方法费时费力的劣势便显露无遗。
由美国北卡罗来纳州州立大学开发的统计分析软件SAS,由于其统计功能强大、统计方法齐全的优势,经过这几年的巩固运行,已在全世界享有盛誉,而因为SAS需要专业软件人员操作,并且购买软件的费用较为昂贵,所以使得大多数人还是有所忌惮。目前使用较为普遍的是由微软公司开发的办公软件中的Excel软件,鉴于其操作简单、方便易学、功能强大等优势,已在随机分组方法实验的道路上走在前列。
借助Excel软件来分析随机抽样问题,对数据进行随机化分组,具体操作方法就是在Excel软件表格中插入随机数字和排序的功能设计随机分组表,经过相应操作后,可方便、迅速地将样本以随机数的顺序分配到各相关处理组中。
使用办公软件-Excel来进行随机分组,是充分利用Excel本身所具有的数字填充、随机数的产生和筛选、排序等特色功能,从而省略了手工查阅随机数字记录表、记录随机数,从而进行简单运算和整合的过程。因此鉴于Excel这种独特的优势,使得随机分组和随机抽样问题变得相当简单,以至于在短短的几分钟内就可以完成一次计算量相当大的运算分组。与此同时,Excel甚至能够产生高达16位的随机数,因此相比随机数字表,Excel产生的随机计算数据的随机性更好,所以可以获得更加可靠的随机样本。
3 SPSS (Statistical Product and Service Solutions)
随着数据愈发庞大,利用计算机来进行有目的、有计划的进行随机抽样成为了当前的大势所趋。目前较为流行的是利用统计分析软件SPSS来进行分析,它具有自动产生随机数字的功能,从而可以简便的解决随机抽样及随机分组问题,方法较为简单易懂、科学可靠,因此在大量的科研设计和数据调查统计中能够发挥重要作用,并且能够与传统的随机排列表进行相形匹配,因此具有良好的应用性。
SPSS的优势可总结为以下几点:①在相同计算量的随机问题的处理上,用SPSS软件处理数据,这种处理方法更加简便,效率更高,结果也较为可靠,此外相比其他软件,SPSS更容易上手和操作;②SPSS处理的数据结果更加直观,并且可以打印出来,这就为SPSS得以广泛应用提供了可能;③在分组完成后,软件还可以数据的相关信息,从而进行组间均衡性检查,以此来保证了实验设计的科学性。
4 结束语
概率及随机抽样问题是高中数学知识的必考内容,即使在大学,概率论与数理统计也是理工科学生必考内容,乃至于研究生入学考试初试,甚至它是一门独立的专业立足于大学,由此可见,看起来简单的随机抽样问题蕴含着深奥的知识。
统计分析的样本主要来自于概率样本,也就是随机样本,统计人员可以以调查结果为根据,通过对估计量误差进行简单计算,以此来获得对总体目标量进行推断的可靠程度。概率抽烟的类型有很多种,比如:简单随机抽样、分层抽样、系统抽样、多阶段抽样、整体抽样等等,其中简单随机抽样是最简单的、同时也是最基本的抽样方法,是其它概率抽样的基础,因此如果要对其他概率抽样进行学习和了解,就要对简单随机抽样进行充分、深刻地理解。另外对于数据处理人员,如程序员等,掌握更加牢固的概率抽样知识更是尤为重要的。本文通过对随机抽样问题所做的这些简单介绍,希望能够促进人们对随机分组与随机抽样问题的了解,从而激发广大学子对随机抽样问题等概率知识产生浓厚的兴趣,为进一步的研究打下坚实的基础。
参考文献:
[1]张学中.用区组和分层改进简单随机.中国新药杂志,2000,9(10):683-6.
[2]余树宝.随机抽样问题[J].数学教学通讯,2015,(Z1):75-76+85
[3]彭加飞,金三九,沈毅.利用计算机进行区组随机分组的一种新方法及其应用[J].中国卫生统计,2003, 20(3): 181-182.
[4]黎强,韦明.用统计分析软件随机抽样与随机分组的方法[J].广西中医学院学报,2003, 6(1): 108-110.
[5]彭绪富.基于窗口的随机数抽取算法研究[J].计算机工程与设计,2007,28 (3):526- 529.
[6]王军锋,贾建华,申志伟.一种改进的随机抽样算法[J].电脑与信息技术,2006,14 (2):63-65.
[7]杨刚.简单随机抽样中几个问题的探讨[J].许昌学院学报,2012(5):22-23.
[8]焦振勇.试论简单随机抽样的随机原则[J].统计与信息论坛,2000,15(40):19-21.
作者简介:叶晓琼(1974-)、女、湖北省咸寧市、大学副教授、研究方向;计算机及应用相关有论文.
关键词:随机分组;随机抽样;Excel;SPSS;算法研究
1 引言
正所谓随机抽样,就是在随机原则的基础上,等可能性的抽取样本,在这个过程当中,必须保证每一个样本的存在性(也即概率非零性)。简单的拿掷骰子这一试验来讲,随机抽样的过程就是掷骰子的过程,而结果只有可能为数字1—6,也即全部样本,且出现这六种可能是相等的,这便就是等可能性的随机抽样试验。而随机分组是将随机抽样的每个样本按一定的约定进行分类,例如将上例中掷出奇数点的归为一组,偶数点为另一组等分类方法。
在科学研究实验、调研调查研究和教育教学活动等实际工作中,往往都需要进行随机分组和随机抽样试验分析,因此,一个实用性良好的随机抽样算法,不仅可以大大提高随机样本的抽取效率,还可以提高试验的准确率等。因此,对随机抽样算法,尤其是在样本元素无重复的算法研究和过程改进方面具有一定的实用研究价值。随机抽样算法在计算机运行系统、数理统计和科学试验应用中有广泛应用,通常用于只需要处理部分数据,或者投资较大且费时费力的场合下。
2 Office办公软件—Excel表格
在目前的随机实验和控制变量实验中,通常的做法是随机将被实验对象分配到实验组和对照组,同时为了尽量排除实验的随机性,将会安排多组实验。具体做法是把实验对象按照其某一指标进行编号,这种编号是随机的,无任何主观因素。随后,将被编号的实验对象打乱顺序,然后随机抽样进行盲选、分组。这种方法顺序性强,随机性稳定,但是运算过程较为麻烦,另外,如果当实验对象和实验次数较多,对实验进程有较高限制时,这种方法费时费力的劣势便显露无遗。
由美国北卡罗来纳州州立大学开发的统计分析软件SAS,由于其统计功能强大、统计方法齐全的优势,经过这几年的巩固运行,已在全世界享有盛誉,而因为SAS需要专业软件人员操作,并且购买软件的费用较为昂贵,所以使得大多数人还是有所忌惮。目前使用较为普遍的是由微软公司开发的办公软件中的Excel软件,鉴于其操作简单、方便易学、功能强大等优势,已在随机分组方法实验的道路上走在前列。
借助Excel软件来分析随机抽样问题,对数据进行随机化分组,具体操作方法就是在Excel软件表格中插入随机数字和排序的功能设计随机分组表,经过相应操作后,可方便、迅速地将样本以随机数的顺序分配到各相关处理组中。
使用办公软件-Excel来进行随机分组,是充分利用Excel本身所具有的数字填充、随机数的产生和筛选、排序等特色功能,从而省略了手工查阅随机数字记录表、记录随机数,从而进行简单运算和整合的过程。因此鉴于Excel这种独特的优势,使得随机分组和随机抽样问题变得相当简单,以至于在短短的几分钟内就可以完成一次计算量相当大的运算分组。与此同时,Excel甚至能够产生高达16位的随机数,因此相比随机数字表,Excel产生的随机计算数据的随机性更好,所以可以获得更加可靠的随机样本。
3 SPSS (Statistical Product and Service Solutions)
随着数据愈发庞大,利用计算机来进行有目的、有计划的进行随机抽样成为了当前的大势所趋。目前较为流行的是利用统计分析软件SPSS来进行分析,它具有自动产生随机数字的功能,从而可以简便的解决随机抽样及随机分组问题,方法较为简单易懂、科学可靠,因此在大量的科研设计和数据调查统计中能够发挥重要作用,并且能够与传统的随机排列表进行相形匹配,因此具有良好的应用性。
SPSS的优势可总结为以下几点:①在相同计算量的随机问题的处理上,用SPSS软件处理数据,这种处理方法更加简便,效率更高,结果也较为可靠,此外相比其他软件,SPSS更容易上手和操作;②SPSS处理的数据结果更加直观,并且可以打印出来,这就为SPSS得以广泛应用提供了可能;③在分组完成后,软件还可以数据的相关信息,从而进行组间均衡性检查,以此来保证了实验设计的科学性。
4 结束语
概率及随机抽样问题是高中数学知识的必考内容,即使在大学,概率论与数理统计也是理工科学生必考内容,乃至于研究生入学考试初试,甚至它是一门独立的专业立足于大学,由此可见,看起来简单的随机抽样问题蕴含着深奥的知识。
统计分析的样本主要来自于概率样本,也就是随机样本,统计人员可以以调查结果为根据,通过对估计量误差进行简单计算,以此来获得对总体目标量进行推断的可靠程度。概率抽烟的类型有很多种,比如:简单随机抽样、分层抽样、系统抽样、多阶段抽样、整体抽样等等,其中简单随机抽样是最简单的、同时也是最基本的抽样方法,是其它概率抽样的基础,因此如果要对其他概率抽样进行学习和了解,就要对简单随机抽样进行充分、深刻地理解。另外对于数据处理人员,如程序员等,掌握更加牢固的概率抽样知识更是尤为重要的。本文通过对随机抽样问题所做的这些简单介绍,希望能够促进人们对随机分组与随机抽样问题的了解,从而激发广大学子对随机抽样问题等概率知识产生浓厚的兴趣,为进一步的研究打下坚实的基础。
参考文献:
[1]张学中.用区组和分层改进简单随机.中国新药杂志,2000,9(10):683-6.
[2]余树宝.随机抽样问题[J].数学教学通讯,2015,(Z1):75-76+85
[3]彭加飞,金三九,沈毅.利用计算机进行区组随机分组的一种新方法及其应用[J].中国卫生统计,2003, 20(3): 181-182.
[4]黎强,韦明.用统计分析软件随机抽样与随机分组的方法[J].广西中医学院学报,2003, 6(1): 108-110.
[5]彭绪富.基于窗口的随机数抽取算法研究[J].计算机工程与设计,2007,28 (3):526- 529.
[6]王军锋,贾建华,申志伟.一种改进的随机抽样算法[J].电脑与信息技术,2006,14 (2):63-65.
[7]杨刚.简单随机抽样中几个问题的探讨[J].许昌学院学报,2012(5):22-23.
[8]焦振勇.试论简单随机抽样的随机原则[J].统计与信息论坛,2000,15(40):19-21.
作者简介:叶晓琼(1974-)、女、湖北省咸寧市、大学副教授、研究方向;计算机及应用相关有论文.