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R语言实现整群抽样总体均值和方差的估计

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前言:

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一、实验目的

二、计算程序

#(1)估计该学校每个学生每周的零花钱,并给出置信度为95%的置信区间#1.读取数据data=read.csv("C:\\Users\\Admin\\Desktop\\抽样调查理论与方法\\整群抽样实例.csv")#2.求样本均值的y=as.matrix(data) #将数据框类型转换为矩阵类型Ey=mean(y) #样本均值#3.求样本总方差N=315n=8M=6f=n/N#群间方差Eyi=apply(data,2,mean) #求第i群的均值   #参数说明:第二个参数为1表示求行平均,第二个参数为2表示求列平均data1=rbind(data,Eyi) #将群均值整合给数据框data中并赋值给data1data1sb=sqrt(M*sum((Eyi-Ey)^2)/(n-1)) #群间方差的标准差sb#样本均值的方差v=sqrt((1-f)*(sb^2)/(n*M)) #样本均值的方差的标准差v#%95的置信区间lower=Ey-1.96*v #置信下限upper=Ey+1.96*v #置信上限c(lower,upper) #置信区间#(2)估计以宿舍为群的群内相关系数和设计效应si2=function(i){  sum((data[,i]-mean(data[,i]))^2)}sw1=sqrt((si2(1)+si2(2)+si2(3)+si2(4)+si2(5)+si2(6)+si2(7)+si2(8))/(n*(M-1)))#群内相关系数pc=(sb^2-sw1^2)/(sb^2+(M-1)*sw1^2)pc#设计效应deff=1+(M-1)*pcdeff

三、计算结果

> #(1)估计该学校每个学生每周的零花钱,并给出置信度为95%的置信区间> #1.读取数据> data=read.csv("C:\\Users\\Admin\\Desktop\\抽样调查理论与方法\\整群抽样实例.csv")> > > #2.求样本均值的> y=as.matrix(data) #将数据框类型转换为矩阵类型> Ey=mean(y) #样本均值> > > #3.求样本总方差> N=315> n=8> M=6> f=n/N> > #群间方差> Eyi=apply(data,2,mean) #求第i群的均值   #参数说明:第二个参数为1表示求行平均,第二个参数为2表示求列平均> data1=rbind(data,Eyi) #将群均值整合和数据框data中并赋值给data1> data1  宿舍1 宿舍2     宿舍3    宿舍4 宿舍5    宿舍6    宿舍7     宿舍81    58    91 123.00000  99.0000 110.0 111.0000 120.0000  96.000002    83    83  89.00000 105.0000  99.0 100.0000 115.0000  80.000003    74    79  94.00000  98.0000 132.0 116.0000 117.0000  63.000004    82   111 109.00000 107.0000  87.0  99.0000  99.0000 130.000005    66   101  79.00000 129.0000  99.0 107.0000 106.0000 105.000006    87    69  80.00000  90.0000 124.0 105.0000 120.0000  86.000007    75    89  95.66667 104.6667 108.5 106.3333 112.8333  93.33333> sb=sqrt(M*sum((Eyi-Ey)^2)/(n-1)) #群间方差的标准差> sb[1] 30.44198> > #样本均值的方差> v=sqrt((1-f)*(sb^2)/(n*M)) #样本均值的方差的标准差> v[1] 4.337767> > #%95的置信区间> lower=Ey-1.96*v #置信下限> upper=Ey+1.96*v #置信上限> c(lower,upper) #置信区间[1]  89.66464 106.66869> > #(2)估计以宿舍为群的群内相关系数和设计效应> si2=function(i)+ {+   sum((data[,i]-mean(data[,i]))^2)+ }> sw1=sqrt((si2(1)+si2(2)+si2(3)+si2(4)+si2(5)+si2(6)+si2(7)+si2(8))/(n*(M-1)))> #群内相关系数> pc=(sb^2-sw1^2)/(sb^2+(M-1)*sw1^2)> pc[1] 0.3476299> > #设计效应> deff=1+(M-1)*pc> deff[1] 2.73815

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