引理2.1
从大小为 N N N的总体中抽取一个样本量为 n n n的简单随机样本,则总体中每个特定单元入样的概率为 n N \frac{n}{N} Nn,两个特定单元都入样的概率为: n ( n − 1 ) N ( N − 1 ) \frac{n(n-1)}{N(N-1)} N(N−1)n(n−1).
证明:
从
N
N
N个抽样单元中抽取
n
n
n个样本共有
C
N
n
C^n_N
CNn种可能,其中包含某个特定单元则有
C
1
1
C
N
−
1
n
−
1
C^1_1C^{n-1}_{N-1}
C11CN−1n−1种可能,则某个特定单元入样的概率为:
C
1
1
C
N
−
1
n
−
1
C
N
n
=
(
N
−
1
)
!
(
n
−
1
)
!
(
N
−
n
)
!
⋅
n
!
(
N
−
n
)
!
N
!
=
n
N
\frac{C^1_1C^{n-1}_{N-1}}{C^n_N}=\frac{(N-1)!}{(n-1)!(N-n)!}·\frac{n!(N-n)!}{N!}=\frac{n}{N}
CNnC11CN−1n−1=(n−1)!(N−n)!(N−1)!⋅N!n!(N−n)!=Nn
其中两个特定单元同时入样有
C
2
2
C
N
−
2
n
−
2
C^2_2C^{n-2}_{N-2}
C22CN−2n−2种可能,则两个特定单元同时入样的概率为:
C
2
2
C
N
−
2
n
−
2
C
N
n
=
(
N
−
2
)
!
(
n
−
2
)
!
(
N
−
n
)
!
⋅
n
!
(
N
−
n
)
!
N
!
=
n
(
n
−
1
)
N
(
N
−
1
)
\frac{C^2_2C^{n-2}_{N-2}}{C^n_N}=\frac{(N-2)!}{(n-2)!(N-n)!}·\frac{n!(N-n)!}{N!}=\frac{n(n-1)}{N(N-1)}
CNnC22CN−2n−2=(n−2)!(N−n)!(N−2)!⋅N!n!(N−n)!=N(N−1)n(n−1)