我們的生活、工作離不開(kāi)數(shù)據(jù),要做到心中有數(shù)、用數(shù)據(jù)說(shuō)話是信息社會(huì)對(duì)人的基本要求. 我們要掌握如何收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、描述數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù),找出數(shù)據(jù)間的相互關(guān)系,并能在此基礎(chǔ)上作出推斷,就需要理解統(tǒng)計(jì)思想方法并學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用.
例1 (2012·衢州)下列調(diào)查方式,你認(rèn)為最合適的是( ).
A. 日光燈管廠要檢測(cè)一批燈管的使用壽命,采用普查方式
B. 了解衢州市每天的流動(dòng)人口數(shù),采用抽樣調(diào)查方式
C. 了解衢州市居民日平均用水量,采用普查方式
D. 旅客上飛機(jī)前的安檢,采用抽樣調(diào)查方式
【分析】選擇普查還是抽樣調(diào)查要根據(jù)所要考察的對(duì)象的特征靈活選用. 普查是為了某種特定的目的而專(zhuān)門(mén)組織的一次性的全面調(diào)查,其結(jié)果準(zhǔn)確,精確度高,但普查工作量大,具有破壞性,費(fèi)時(shí)費(fèi)力. 抽樣調(diào)查是從總體中抽取部分個(gè)體,根據(jù)對(duì)這一部分個(gè)體的調(diào)查,估計(jì)被調(diào)查對(duì)象的整體情況,其精確度、難度相對(duì)較低,實(shí)驗(yàn)無(wú)破壞性,但調(diào)查結(jié)果為近似值.
【答案】B.
【點(diǎn)評(píng)】在實(shí)際生活中,對(duì)于具有破壞性的調(diào)查或者無(wú)法進(jìn)行普查、普查的意義或價(jià)值不大時(shí),應(yīng)選擇抽樣調(diào)查. 對(duì)于精確度要求高、事關(guān)重大的調(diào)查往往選用普查.
例2 某市有7500名學(xué)生參加考試,為了了解考試情況,從中抽取800名學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,就這個(gè)問(wèn)題來(lái)說(shuō),下面的說(shuō)法中正確的是( ).
A. 7 500名學(xué)生是總體
B. 每個(gè)學(xué)生是個(gè)體
C. 800名學(xué)生是所抽取的一個(gè)樣本
D. 樣本容量是800
【分析】總體是考察對(duì)象的全體,個(gè)體是組成總體的每一個(gè)考察對(duì)象,樣本是從總體中抽取的一部分個(gè)體,樣本容量是樣本中個(gè)體的數(shù)目. 考察對(duì)象是每個(gè)學(xué)生的考試成績(jī),而非學(xué)生.
【答案】D.
【點(diǎn)評(píng)】在研究總體、樣本、個(gè)體時(shí),必須關(guān)注“考察對(duì)象”的具體內(nèi)容.
例3 一組數(shù)據(jù)4,3,6,9,6,5的中位數(shù)和眾數(shù)分別是( ).
A. 5和5.5 B. 5.5和6
C. 5和6 D. 6和6
【分析】中位數(shù)和眾數(shù)都是為了描述一組數(shù)據(jù)的集中程度. 眾數(shù)是指一組數(shù)據(jù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的數(shù)值,應(yīng)是一組數(shù)據(jù)中的原數(shù)據(jù),而不是相應(yīng)的次數(shù). 而中位數(shù)是將數(shù)據(jù)按大小順序排列,中間位置上的那個(gè)數(shù)據(jù). 如果數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)是奇數(shù),則處于中間位置的數(shù)據(jù)就是其中位數(shù);如果數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)是偶數(shù),則中間兩個(gè)數(shù)據(jù)的平均數(shù)是其中位數(shù).
【答案】B.
【點(diǎn)評(píng)】我們可以通過(guò)“數(shù)”的方式直接數(shù)出眾數(shù). 如果一組數(shù)據(jù)中有兩個(gè)或兩個(gè)以上個(gè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)次數(shù)都是最多的,那么這幾個(gè)數(shù)據(jù)都是這組數(shù)據(jù)的眾數(shù). 我們應(yīng)清楚一組數(shù)據(jù)的眾數(shù)可能只有一個(gè),也可能是多個(gè). 在確定一組數(shù)據(jù)的中位數(shù)時(shí),我們不妨分以下三步找出中位數(shù):第一步,必須將這組數(shù)據(jù)從小到大或從大到小排列;第二步,確定這組數(shù)據(jù)的總個(gè)數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù);第三步,按方法分情況找出中位數(shù). 通過(guò)“一排二分三尋找”,可以“找”出中位數(shù).
例4 省射擊隊(duì)為從甲、乙兩名運(yùn)動(dòng)員中選拔一人參加全國(guó)比賽,對(duì)他們進(jìn)行了六次測(cè)試,測(cè)試成績(jī)?nèi)缦卤恚▎挝唬涵h(huán)):
(1) 根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),計(jì)算出甲的平均成績(jī)是______環(huán),乙的平均成績(jī)是______環(huán);
(2) 分別計(jì)算甲、乙六次測(cè)試成績(jī)的方差;
(3) 根據(jù)(1)、(2)計(jì)算的結(jié)果,你認(rèn)為推薦誰(shuí)參加全國(guó)比賽更合適,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】平均數(shù)是指在一組數(shù)據(jù)中所有數(shù)據(jù)之和除以數(shù)據(jù)的總個(gè)數(shù). 方差是“差的平方”,設(shè)一組數(shù)據(jù)是x1,x2,x3…xn,是這組數(shù)據(jù)的平均數(shù),則這組數(shù)據(jù)的方差是:
s2=[(x1-)2+(x2-)2+…+(xn-)2].
【解析】(1) 甲的平均成績(jī)?yōu)椋海?0+8+9+8+10+9)÷6=9(環(huán)),乙的平均成績(jī)?yōu)椋海?0+7+10+10+9+8)÷6=9(環(huán)).
(2) 甲的方差為,乙的方差為.
(3) 由于甲、乙的平均數(shù)相等,說(shuō)明實(shí)力相當(dāng),而甲的方差小,發(fā)揮相對(duì)穩(wěn)定,所以應(yīng)派甲參加全國(guó)比賽更合適.
【點(diǎn)評(píng)】平均數(shù)是反映數(shù)據(jù)集中趨勢(shì)的特征量,體現(xiàn)了一組數(shù)據(jù)的平均水平. 方差是反映數(shù)據(jù)波動(dòng)大小的特征量,方差越大,表明這組數(shù)據(jù)偏離平均數(shù)越大,即波動(dòng)越大,數(shù)據(jù)越不穩(wěn)定.
例5 (2012·貴陽(yáng))某城市對(duì)教師試卷講評(píng)課中學(xué)生參與的深度與廣度進(jìn)行評(píng)價(jià),其評(píng)價(jià)項(xiàng)目為主動(dòng)質(zhì)疑、獨(dú)立思考、專(zhuān)注聽(tīng)講、講解題目四項(xiàng). 評(píng)價(jià)組隨機(jī)抽取了若干名初中學(xué)生的參與情況,繪制了如下兩幅不完整的統(tǒng)計(jì)圖,請(qǐng)根據(jù)圖中所給信息解答下列問(wèn)題:
(1) 在這次評(píng)價(jià)中,一共抽查了______名學(xué)生;
(2) 請(qǐng)將條形圖補(bǔ)充完整;
(3) 如果全市有16萬(wàn)名初中學(xué)生,那么在試卷評(píng)講課中,“獨(dú)立思考”的學(xué)生約有多少萬(wàn)人?
【分析】(1) 圖1是扇形統(tǒng)計(jì)圖,從中能直接看出部分占總體的百分比的大小,如“專(zhuān)注聽(tīng)講”的學(xué)生占抽取的學(xué)生數(shù)的40%. 圖2是條形統(tǒng)計(jì)圖,它的特點(diǎn)是能清楚地表示出每個(gè)項(xiàng)目的具體數(shù)據(jù). 仔細(xì)觀察本題中的兩圖,發(fā)現(xiàn)只有“專(zhuān)注聽(tīng)講”這個(gè)項(xiàng)目在兩圖中都有完整的信息描述,所以解題時(shí)要從“專(zhuān)注聽(tīng)講”這個(gè)項(xiàng)目切入. 觀察圖2可知“專(zhuān)注聽(tīng)講”的學(xué)生有224人,而由項(xiàng)目的具體數(shù)量除以其所占的百分比即可得到總體的數(shù)量.
(2) 講解題目的學(xué)生有560-84-168-224=84(人),由此即可將條形圖補(bǔ)充完整.
(3) 樣本中“獨(dú)立思考”的學(xué)生占學(xué)生總數(shù)的30%,則總體中“獨(dú)立思考”的學(xué)生同樣占30%,即樣本與總體中每一個(gè)項(xiàng)目所占百分比是不變的.
【解析】(1) 224÷40%=560(人);
(2) 560-84-168-224=84(人),補(bǔ)條形圖如圖3;
(3) 16×=4.8(萬(wàn)人),故“獨(dú)立思考”的學(xué)生約有4.8萬(wàn)人.
【點(diǎn)評(píng)】統(tǒng)計(jì)問(wèn)題中常涉及條形統(tǒng)計(jì)圖和扇形統(tǒng)計(jì)圖的綜合運(yùn)用,本題屬于雙圖信息互補(bǔ)型問(wèn)題,兩張統(tǒng)計(jì)圖都是殘缺的,信息都不完整,但他們互相補(bǔ)充. 解答時(shí)要能從兩圖都有描述的對(duì)象入手,逐步把殘缺的信息“挖掘出來(lái)”. 同時(shí),“用樣本估計(jì)總體”是重要的統(tǒng)計(jì)思想方法.
例6 (2012·深圳)為了解2013年全國(guó)中學(xué)生創(chuàng)新能力大賽中競(jìng)賽項(xiàng)目“知識(shí)產(chǎn)權(quán)”筆試情況,隨機(jī)調(diào)查了部分參賽同學(xué)的成績(jī),整理并制作圖表如下. 請(qǐng)根據(jù)圖表提供的信息,解答下列問(wèn)題:
(1) 本次調(diào)查的樣本容量為_(kāi)_____;
(2) 在表中,m=______,n=______;
(3) 補(bǔ)全頻數(shù)分布直方圖;
(4) 如果比賽成績(jī)80分以上(含80分)為優(yōu)秀,那么你估計(jì)該競(jìng)賽項(xiàng)目的優(yōu)秀率大約是______.
【分析】(1) 通過(guò)分?jǐn)?shù)段的頻數(shù)和頻率先求出樣本參賽同學(xué)的人數(shù). 頻率、頻數(shù)的關(guān)系為:頻率=頻數(shù)÷總數(shù),可得總?cè)藬?shù).
(2) 所有的頻數(shù)和就是樣本容量,所有的頻率和等于1,可得出m、n的值.
(3) 依據(jù)樣本來(lái)估計(jì)總體,算出樣本中80分以上分?jǐn)?shù)的頻率和化為百分?jǐn)?shù)即可.
【解析】(1) 300;(2) 120;0.3;(3) 略;(4) 60%.
【點(diǎn)評(píng)】此類(lèi)問(wèn)題需要我們對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析,在讀頻數(shù)分布表和不完整的頻數(shù)分布直方圖獲取信息時(shí),必須認(rèn)真觀察、仔細(xì)分析、深入研究,掌握頻數(shù)、頻率與數(shù)據(jù)的總數(shù)之間的關(guān)系,作出正確的判斷,才能完成相應(yīng)的計(jì)算問(wèn)題.
數(shù)學(xué)來(lái)源于生活,服務(wù)于生活. 現(xiàn)實(shí)生活中需要采取適當(dāng)?shù)恼{(diào)查方法收集和分析數(shù)據(jù),用樣本來(lái)估計(jì)總體,從而進(jìn)行合理的推斷和決策. 熟悉統(tǒng)計(jì)的思想方法,能幫助我們逐步形成統(tǒng)計(jì)觀念,形成科學(xué)的世界觀和方法論.
(作者單位:江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)湖塘實(shí)驗(yàn)中學(xué))