总体与样本 Population and Sample
全部研究对象叫总体,从中抽出的一部分叫样本。
总体和样本是统计里的一对基础概念。总体指的是你要研究的全部对象,比如全国所有成年人的身高、一整批产品;样本则是从总体里抽出来的一部分,比如随机抽的一千个人、抽检的几十件产品。统计学的核心工作之一,就是用样本去推断总体。
为什么要抽样?因为把总体里的每一个都测一遍往往做不到——太多、太贵、太慢,有的还是破坏性检测(比如测灯泡寿命)。抽一部分有代表性的样本,用它来估计整体的平均、方差等特征,是又省又可行的办法。
分清总体还是样本,直接影响公式怎么用。算方差、标准差时,手里是总体就除以 n,是样本就除以 n−1;很多统计推断也建立在“这是样本、要估总体”的前提上。
常见误区是把手上的数据默认当成总体。除非你确实掌握了全部对象,否则大多数实际数据都是样本,处理时要按样本的方法来。另外样本要抽得有代表性,否则推断会跑偏。
关于总体与样本的常见问答
总体和样本怎么区分?总体是你想了解的全部对象,样本是从中抽出的一部分。判断你手里的数据属于哪种,关键看它是不是全部对象。
为什么不直接研究总体?总体往往太大、成本太高,有些检测还会毁掉产品。抽一部分有代表性的样本来估计整体,既省钱又可行。
分不清总体和样本会怎样?会用错公式。比如算方差、标准差时,总体除以n、样本除以n-1,用反了估计就有系统性偏差。