在之前的推文中，我向大家分别介绍了简单随机抽样、系统抽样、任意抽样、整群抽样和分层抽样。详情在此不再赘述，没有相关基础的同学可以查看这部分的历史推文。

统计基础：【12】统计抽样方法总结

这5种抽样方法中，除了任意抽样这种非随机抽样方法以外，其他4种抽样方法都要用到简单随机抽样这一抽样方法。

因此，今天的文章主要教大家如何用Excel和R语言实现抽样。

利用Excel抽样

Excel表格中记录了B班的期末考试成绩。20名学生学号分别是1-20，表中分别记录了这20名学生的语文和数学成绩。如下图：

现在，B班班主任想从这20名学生中，利用简单随机抽样方法抽选5名学生进行家访，操作步骤如下：

选择“数据”—“数据分析”，在分析工具中选择“抽样”，点击“确定”。

在弹出的对话框中，在“输入区域”选择学号序列，即$A$2:$A$21，如果选择了“学号”这个列名称，则勾选“标志”栏，否则不用勾选。

选择“抽样方法”为随机样本数为5。

“输出区域”即选择的样本存放位置；数据量不大的情况下，直接在源工作表中选择某个空白单元格即可。

设置完成后，点击确定。

在输出区域会出现5个数据，即为20名学生中随机抽取的学生学号。如下图框选部分：

如果B班班主任希望使用系统抽样方法在20名学生中抽选出5名学生，则组距为4，将20名学生分为了5个部分。在第1部分的4名学生中选采用简单随机抽样方法，抽选出1名学生，假如抽选的学生学号为X，则从学号X开始，每隔4个学号抽选1个样本，即可得到一个容量为5的学生样本。

整群抽样步骤和随机抽样方法一样，只是抽取的样本不再是单一的个体，而是一个个的群体。

在这个案例中，如果使用分层抽样方法分别从男女生中抽选学生，则需要先将男生和女生进行归类。如下图：

选择需要排序的表格，点击“数据”—“排序”，选择主要关键词为“性别”，其他选择默认值即可，点击确定。排序结果如下图：

排序后得到上表，不难看出，男生有14人，女生有6人。B班班主任决定利用非比例分配法，从男生中随机抽选出3名学生，从女生中随机抽选出2名学生。

接下来的操作步骤和前述的抽样步骤一样，只是需要分别对男生和女生进行两次随机抽样。

利用R语言抽样

在Excel中进行少量简单的随机抽样并没有什么问题。但如果抽取的样本相对总样本来说足够大，比如在10个数据中随机抽取6个样本，那么你很可能会发现，利用Excel抽选的数据中会出现重复样本，即利用上述方法在Excel中进行的随机抽样是重复抽样。但很多时候，这并不是我们的本意。

如果想要快速利用不重复的简单随机抽样方法抽取数据，那我建议大家使用R语言。

在R语言中，生成一组从1到20的数据，保存在x中，用来表示学生学号：

x <- 1:20

在x这个总体中，利用R语言内置的sample函数即可完成简单随机抽样方法。sample函数的具体使用方法可在R语言的帮助文档中查看。

如果B班班主任想利用简单随机抽样方法抽选5名学生，则输入代码为：

sample(x,5)

得到的抽样结果如下：

[1]  8 11 18 16 19

在sample函数中，如果不进行参数限制，则默认为不重复抽样，上述就是一个不重复简单随机抽样。

如果想要对总体进行重复简单随机抽样，则添加参数了“replace = TRUE”即可：

sample(x,5,replace = TRUE)

得到的抽样结果如下(有时候，由于抽取的数据量太小，得到的数值并不总会出现重复值)：

[1]  4 20  3 19 20

在上述进行的所有抽样演示中，我们最终抽选的都是单一的数据，比如，我们抽选到了5个学生的学号，但他们的性别和成绩并没有一起抽选出来。

如果想要对数据集进行抽选，则需要使用dplyr包中的sample_n函数。

我们先查看一个R语言中自带的数据集women：

women

women数据集如下图：

这个数据集包含2个变量和15行数据，记录了30-39岁美国女性的平均身高和体重。

接下来，我想要从women中随机抽选出5行数据。

首先加载dplyr包：

library(dplyr)

然后利用sample_n函数从x总体中抽选出5行数据：

sample_n(women,5)

得到的结果如下：

同sample函数一样，sample_n函数如果不进行参数限制，则默认为不重复抽样；如果想要对总体进行重复简单随机抽样，则添加参数了“replace = TRUE”即可。

上述介绍了如何用Excel和R语言

对数据进行抽样，

本文节选自《妙趣横生的统计学》课程，

如果阅读本文后依然没有学懂，

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往期回顾

统计基础：【14】观察研究

统计基础：【15】设计实验时需要考虑哪些问题

统计基础：【16】(Meta analysis)综合分析简介

统计基础：【17】你的统计研究可信吗？