数据收集

基础

好数据先有好结论:先定目的,再选方法(问卷/访问/观察),样本要够大够随机,不可以引导人作答。

适合:中一数学 · 单元:统计与数据 · 建议学习路径第 20/20 课

学完呢课,你会识:
  • 数据收集:收集数据的过程
  • 方法:调查、观察、实验
  • 调查:问人问题
数学Mathematics

1重点摘要 Summary

好数据先有好结论:先定目的,再选方法(问卷/访问/观察),样本要够大够随机,不可以引导人作答。

2生字卡 Vocabulary

D
Data collection数据收集

收集数据的过程。

S
Survey调查

问人问题收集数据。

Q
Questionnaire问卷

印有问题的纸。

I
Interview访问

面对面问问题。

O
Observation观察

看住记录。

E
Experiment实验

做实验找数据。

P
Population母体

全部研究对象。

S
Sample样本

抽出来研究的部分。

3逐步讲解 Steps

  1. 1. 数据收集是什么?数据收集是透过有计划的方法取得资料的过程,是统计工作的第一步。例如想知道全班同学最喜欢的科目,可以逐一询问并记录;想知道天气变化,可以每天记录温度;想知道物件的重量,可以实际量度。收集所得的原始数据是一切统计的原料:数据收集得好,之后的图表和结论才可靠;收集时马虎了事,之后用多精巧的方法也补救不了,所以开头的功夫最要紧。
  2. 2. 收集数据的方法收集数据主要有三种方法,各有适用场合。调查是向人发问,适合收集意见和喜好;观察是在现场记录事实,适合不能或不宜发问的情况;实验是透过操作和量度取得数据,适合需要精确数值的科学问题。选择方法的原则是配合目的:想知同学意见用调查,想知车流量用观察,想知植物在不同光照下的生长便用实验。方法选错了,收集回来的数据便答不了原本的问题。
  3. 3. 调查(Survey)调查是透过向人提问收集数据的方法,常用形式有三种:问卷把问题写在纸上或网上,受访者自行填写,可以一次收集大量回应;访问面对面提问,可以追问细节;电话调查则快捷但时间短。例如调查全班最喜欢的科目,设计一条封闭式题目「你喜欢:中文/英文/数学?」,一节课便能收回全班答案。设计问题时要中立清晰,避免引导性字眼令答案偏向某个方向。
  4. 4. 观察(Observation)观察是不干预对象、在旁记录事实的收集方法。例如每小时记录一次气温、记录某个路口每五分钟经过的车辆数目、观察同学在午膳时间进食多少。观察的优点是数据真实,反映自然发生的情况;缺点是耗费时间,而且天气、人流等变数不易控制。观察前先设计好记录表,例如栏目写明时间、车辆类型、数目,现场只需画正字,事后整理便省力得多。
  5. 5. 实验(Experiment)实验是透过操作和控制条件来量度数据的方法,科学科最常用。例如量度不同物件的重量和长度、测试植物在不同光照下的生长高度、比较不同材料的保温效果。实验的优点是准确而且可以重复验证;代价是需要器材和时间,有时条件难以完全控制。做实验前要写清楚步骤,量度时每个数值读两次取平均,记录时连同单位一并写下,这些细节决定数据的可信程度。
  6. 6. 母体与样本母体是研究对象的全体,样本是从母体中抽出来调查的部分。例如全校有 1000 名同学,母体就是全部 1000 人;若只抽出 100 人调查,这 100 人便是样本。理想情况是调查整个母体,但人数太多时成本太高,所以常用样本推断母体,前提是样本要有代表性:抽样必须随机,覆盖各个级别和组别。只问校队成员便推断全校的运动习惯,样本偏差太大,结论便不可信。
  7. 7. 数据整理收集回来的数据要整理才能看出意义。例如全班最喜欢科目的统计:中文 25 人、英文 20 人、数学 30 人。整理方法有三:用棒形图把各项数目画成高低分明的长条,方便比较;用圆形图表示各部分占整体的比例,例如数学占 30 / 75 = 40%;计算平均数了解整体水平。整理之后,谁多谁少一目了然,报告也更有说服力;未经整理的原始名单,别人很难读出任何结论。

4图解 Diagrams

统计专题五步:由问到答 Data project in 5 steps1定题目what to ask2收数据collect3整理tally table4画图draw chart5落结论conclude例:全班最钟意边种运动?→ 举手统计 → 划正字计数 → 画棒形图→ 结论要答返题目:「篮球最多,占全班 1/3」——唔好净系话咗个图就算收数据要公平:问法唔可以引导人(「你系咪都钟意篮球呀?」就唔得)
图 1:统计专题五步

5例题示范 Example

例题:想知道全校学生最喜欢的运动,哪个方法最好?A. 问自己班 5 个同学;B. 只问校队成员;C. 每级随机抽 20 人做问卷。

  1. 方法 A 只问自己班 5 个同学:样本只得 5 人,数量太少,而且只来自一个班级,代表性严重不足。
  2. 方法 B 只问校队成员:他们全是运动爱好者,偏好必然偏向运动项目,样本有明显偏差。
  3. 方法 C 每级随机抽 20 人:6 个级别共 120 人,样本够大,随机抽取,并且覆盖每一级。
  4. 比较三个方法:只有 C 同时满足样本大、随机、覆盖全面三个条件,最能代表全校。
  5. 答案:选 C。好的样本必须同时具备三大条件:数量够大、抽样随机、覆盖母体的每个部分。C 每级抽 20 人共 120 人,三个条件齐备;A 样本太小,B 偏差明显,都会令调查结果无法代表全校。

6常见错误 Mistakes

✗ 不知点收集数据。
✓ 用调查、观察或实验。
✗ 母体同样本弄错。
✓ 母体 = 全部;样本 = 部分。
✗ 收集后不整理。
✓ 收集后要整理。
✗ 用错方法。
✓ 看情形选方法。

75 题快测 Quick check

Q1问人问题收集数据叫什么?

Q2看住记录叫什么?

Q3做实验量度叫什么?

Q4全部研究对象叫什么?

Q5抽出来研究的部分叫什么?

8重点回顾 Recap

  • 数据收集:收集数据的过程
  • 方法:调查、观察、实验
  • 调查:问人问题
  • 母体:全部;样本:部分
  • 收集后要整理(画图、计平均)

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