新剑侠情缘华山技能加点:如何驗證海量數據的準確性?

文章來源:中創碳投裴定宇2019-04-16 14:52

數據是環境工作的生命線,應對氣候變化工作中涉及大量的數據計算及數據驗證。如何審核海量數據的準確性已是從業者常常遇到的問題。“抽樣驗證”是解決這一難題的有效神器,但是抽樣并不是簡單的搖骰子,今天就簡單介紹幾種抽樣的概念,供大家參考。希望讀者在面對年度數據、月度數據、日數據、小時記錄等大量原始資料時能夠輕松找到科學合理的抽樣方法。
 
一、
簡單隨機抽樣
• 簡單隨機抽樣的定義:
一般地,設一個總體含有N個個體,從中逐個不放回地抽取n個個體作為樣本(n≤N),如果每次抽取時總體內的各個個體被抽到的機會都相等,就把這種抽樣方法叫做簡單隨機抽樣。
• 簡單隨機抽樣的特點:
(1)用簡單隨機抽樣從含有N個個體的總體中抽取一個容量為n的樣本時,每次抽取一個個體時任一個體被抽到的概率為 ;在整個抽樣過程中各個個體被抽到的概率為 ;
(2)簡單隨機抽樣的特點是,逐個抽取,且各個個體被抽到的概率相等;
(3)簡單隨機抽樣方法,體現了抽樣的客觀性與公平性,是其他更復雜抽樣方法的基?。?/div>
(4)簡單隨機抽樣是不放回抽樣;它是逐個地進行抽??;它是一種等概率抽樣
• 簡單抽樣常用方法:
(1)抽簽法:先將總體中的所有個體(共有N個)編號(號碼可從1到N),并把號碼寫在形狀、大小相同的號簽上(號簽可用小球、卡片、紙條等制作),然后將這些號簽放在同一個箱子里,進行均勻攪拌,抽簽時每次從中抽一個號簽,連續抽取n次,就得到一個容量為n的樣本適用范圍:總體的個體數不多時優點:抽簽法簡便易行,當總體的個體數不太多時適宜采用抽簽法.
(2)隨機數表法:隨機數表抽樣“三步曲”:第一步,將總體中的個體編號;第二步,選定開始的數字;第三步,獲取樣本號碼概率。
使用范圍:在總體容量較小的情況下,一般100左右,可采用此方法(搖骰子)。
二、
系統抽樣
• 系統抽樣的概念:
當整體中個體數較多時,將整體均分為幾個部分,然后按一定的規則,從每一個部分抽取1個個體而得到所需要的樣本的方法叫系統抽樣。
• 系統抽樣的步驟: 
(1)采用隨機方式將總體中的個體編號; 
(2)將整個編號進行均勻分段在確定相鄰間隔k后,若不能均勻分段,即 =k不是整數時,可采用隨機方法從總體中剔除一些個體,使總體中剩余的個體數N′滿足 是整數;
(3)在第一段中采用簡單隨機抽樣方法確定第一個被抽得的個體編號l; 
(4)依次將l加上ik,i=1,2,…,(n-1),得到其余被抽取的個體的編號,從而得到整個樣本。
三、
分層抽樣
• 分層抽樣:
當已知總體由差異明顯的幾部分組成時,常將總體分成幾部分,然后按照各部分所占的比例進行抽樣,這種抽樣叫做分層抽樣,其所分成的各個部分叫做層。 
利用分層抽樣抽取樣本,每一層按照它在總體中所占的比例進行抽取。
• 不放回抽樣和放回抽樣:
在抽樣中,如果每次抽出個體后不再將它放回總體,稱這樣的抽樣為不放回抽樣;如果每次抽出個體后再將它放回總體,稱這樣的抽樣為放回抽樣。
隨機抽樣、系統抽樣、分層抽樣都是不放回抽樣。
• 分層抽樣的特點:
(1)分層抽樣適用于差異明顯的幾部分組成的情況; 
(2)在每一層進行抽樣時,在采用簡單隨機抽樣或系統抽樣; 
(3)分層抽樣充分利用已掌握的信息,使樣具有良好的代表性; 
(4)分層抽樣也是等概率抽樣,而且在每層抽樣時,可以根據具體情況采用不同的抽樣方法,因此應用較為廣泛。
四、
以上抽樣方法的區別和聯系
 
五、
樣本容量的確定
確定樣本容量的意義
-一個合理可行的抽樣設計,一方面要求針對調查或實驗研究的具體情況選擇一種適宜的抽樣方法;
- 另一方面應該根據調查研究所要求的的精度及經費狀況確定樣本容量;
- 樣本容量過小,會影響樣本的代表性,使抽樣誤差增大而降低調查研究推論的精確性;
- 樣本容量過度,雖然減小了抽樣誤差,但是可能增大過失誤差,而且無意義地增大經費開支。
以抽樣方式進行調查或實驗研究,就其目的而言,可以分為兩種類型:
1) 為了對總體的某個參數進行估計或預測,即參數估計的問題;
2) 檢驗統計量之間的差異,即假設檢驗的問題。
 
具體來說有很多公式來確定樣本容量,較為復雜。但是實際工作中我們碰到的是,需要確定12個月的數據到底抽幾個月進行檢驗。總體數量比較小,一共12個。所以可以分四個季度,每季度隨機一個月?;蚍稚舷擄肽?,每半年隨機抽1個月?;?2個月隨機抽2個月。

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