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樣方調查與抽樣估計

四分比統計方法,透過在小樣區內的密度,估算出總的人口數量。 樣點選擇的方式以及樣點的數量,同樣重要。

相關實驗:樣方抽樣調查 →
樣方抽樣調查
樣方抽樣調查實驗場景 →

意義與機制

當難以直接計數所有實體時,會選擇一個特定區域進行調查。該區域內的實體數量除以該區域的面積,計算出密度。

當分佈集中在某個區域時,僅僅從附近位置採集樣本,可能無法充分代表整體。透過隨機定位或適當的分層,可以幫助減少偏差。

關係與條件

總估計的人口數量是透過將樣本平均密度與總面積相乘來計算的。 在調查具有不同區域的區域時,需要考慮調查區域,而不是簡單的平均計數。

隨著樣本量的增加,隨機誤差傾向於減小;然而,它無法自動消除因錯誤選擇位置而產生的偏差。同時,它也考慮了被調查物件的實際空間分佈以及移動性。

觀察實驗中需要注意的事物

如果重複隨機抽樣,較大的樣本量往往會降低平均誤差。即使樣本數量增加,選擇偏差在選擇簇時仍然不會消失。

這是一個 100×100 米的虛擬草原,包含 600 個固定物體。我們混合了 240 個均勻分佈的個體,以及 360 個來自三個群體的個體。為了使邊緣包含的機率相等,該草原被分割成面積相等的網格,然後這些網格被恢復並提取。直接放置也符合這種網格,並且可以重複計算這些網格。我們忽略了實際植物的大小、物種分類、季節變化以及檢測的遺漏。在 100 次試驗中的平均絕對誤差,是一個獨立的隨機抽樣值,並不一定隨著單個結果的減少而減少。

關鍵關係與符號

估計的人口數量 = 平均密度(個體/m²)× 10000 m²

符號及公式中使用的單位
符號含義單位
密度單位面積內的個體數量個體/m²
A_total總調查面積m²

透過範例確認

總人口數量的估算方程是什麼?

平均密度是樣本中個體總數除以(樣本數量 × 平方米數量)計算得出。然後,將結果乘以總面積 10000 m²。

常見誤解

  • 雖然獲得了較大的樣本,並不保證代表性。

透過實驗探索這個概念

參考文獻

OpenStax · 生物學 2版 (英文)