AP Statistics
sample survey
Còn gọi: điều tra mẫu · khảo sát bằng mẫu

Khảo sát mẫu là phương pháp thu thập dữ liệu bằng cách hỏi một nhóm cá thể chọn từ tổng thể, nhằm suy ra thông tin về toàn bộ tổng thể.
Khảo sát mẫu là một trong những công cụ cơ bản của thống kê suy luận. Thay vì hỏi toàn bộ tổng thể — điều thường tốn kém hoặc không khả thi — người nghiên cứu chọn ra một mẫu đại diện, thu thập câu trả lời, rồi dùng các ước lượng từ mẫu để suy ra tham số của tổng thể. Vì vậy, chất lượng của khảo sát phụ thuộc trực tiếp vào cách chọn mẫu: mẫu thiên lệch sẽ dẫn đến kết luận sai dù cỡ mẫu rất lớn.
Điểm cốt lõi phân biệt khảo sát mẫu với các phương pháp thu thập dữ liệu khác nằm ở chỗ người nghiên cứu không can thiệp vào đối tượng được hỏi. Khác với thí nghiệm, nơi nhà nghiên cứu chủ động áp đặt một điều kiện xử lý (treatment), khảo sát mẫu chỉ ghi nhận thực trạng đang tồn tại. Ngược lại, nó cũng không giống quan sát thuần túy ở chỗ dữ liệu được thu qua câu hỏi có cấu trúc, chứ không chỉ qua quan sát hành vi. Do đó, khảo sát mẫu phù hợp nhất khi mục tiêu là ước lượng một đặc trưng của tổng thể — tỉ lệ ủng hộ, thu nhập trung bình, hay mức độ hài lòng — hơn là xác lập quan hệ nhân quả.
Trong thực hành, kết quả của một khảo sát mẫu được biểu diễn qua tỉ lệ mẫu hoặc trung bình mẫu , trong đó là cỡ mẫu. Hai đại lượng này là các ước lượng điểm (point estimates) của tham số tổng thể tương ứng. Nhờ định lý giới hạn trung tâm (central limit theorem), khi đủ lớn, phân phối mẫu của hay xấp xỉ chuẩn, cho phép xây dựng khoảng tin cậy và thực hiện kiểm định giả thuyết. Tuy nhiên, mọi suy luận này chỉ hợp lệ khi mẫu được chọn ngẫu nhiên và các điều kiện kiểm tra (cỡ mẫu, tính độc lập) được thỏa mãn.
Trực giác: Khảo sát mẫu giống như nếm một muỗng canh để đánh giá cả nồi — miễn là bạn khuấy đều trước khi múc.
1786–1906Pierre Simon LaplaceAlexander Ivanovich ChuprovAnders Nicolai KiærArthur Lyon BowleyCharles Booth
Khảo sát mẫu không chứng minh được quan hệ nhân quả.
Người nghiên cứu chỉ ghi nhận câu trả lời sẵn có chứ không áp đặt tác động nào lên đối tượng, nên đây là một nghiên cứu quan sát (observational study). Kết luận đúng chỉ dừng ở mức có mối liên hệ; muốn nói "gây ra" thì phải có thí nghiệm với phân nhóm ngẫu nhiên.
Cỡ mẫu lớn không sửa được mẫu bị thiên lệch.
Nếu cách chọn mẫu đã bỏ sót một bộ phận dân số hoặc để người trả lời tự nguyện tham gia, thì thu thêm hàng nghìn phiếu chỉ làm cho ước lượng sai lệch trở nên chắc chắn hơn chứ không đúng hơn. Cỡ mẫu chỉ thu hẹp độ biến thiên, còn thiên lệch (bias) phải sửa từ khâu thiết kế bằng chọn mẫu ngẫu nhiên.
Chọn mẫu ngẫu nhiên và phân nhóm ngẫu nhiên là hai việc khác nhau.
Chọn mẫu ngẫu nhiên quyết định ta được phép suy rộng kết quả cho dân số nào; phân nhóm ngẫu nhiên mới cho phép quy kết nguyên nhân. Do đó một khảo sát chọn mẫu rất tốt vẫn không đủ để kết luận nhân quả, và ngược lại một thí nghiệm trên nhóm tình nguyện có thể kết luận nhân quả nhưng chỉ trong phạm vi nhóm đó.
Không phải mọi thiên lệch đều mang tên "thiên lệch chọn mẫu".
Khi khung chọn mẫu bỏ sót một nhóm, đó là thiếu bao phủ (undercoverage); khi người được chọn không trả lời, đó là thiên lệch do không phản hồi (nonresponse bias); khi câu hỏi dẫn dắt hoặc người hỏi tác động, đó là thiên lệch phản hồi (response bias). Đề thường yêu cầu gọi đúng tên và chỉ rõ nó đẩy kết quả lệch về phía nào.
Quiz câu thật từ ngân hàng đề
Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.
Biên soạn bởi DucklingStudy, bản quyền thuộc DucklingStudy. Xuất bản .
Trước khi có khảo sát mẫu, muốn biết một quốc gia có bao nhiêu người thì phải đếm từng người — tốn kém đến mức nhiều thế kỷ chỉ làm được vài lần. Năm 1786, Laplace ước lượng dân số Pháp từ một mẫu bằng ước lượng tỉ số, kèm theo tính toán xác suất cho sai số. Sang thế kỷ 19, các cuộc điều tra xã hội quy mô lớn như "Life and Labour of the People in London" của Charles Booth (1889–1903) và nghiên cứu về nghèo đói của Seebohm Rowntree (1901) cho thấy dữ liệu xã hội có thể thu thập hệ thống. Đến năm 1906, Bowley đưa kỹ thuật chọn ngẫu nhiên vào chính những cuộc điều tra ấy, và khảo sát mẫu hiện đại ra đời.
Vì sao mang đúng cái tên này? Cái tên nghe có vẻ hiển nhiên, nhưng mỗi nửa của nó đều mang một lớp lịch sử. Nửa "khảo sát" (survey) vốn chỉ việc nhà nước rà soát toàn bộ dân cư và tài sản; chính chữ "thống kê" (statistics) cũng bắt nguồn từ tiếng Latin mới statisticum collegium ("hội đồng nhà nước") và tiếng Ý statista ("chính khách"), được Gottfried Achenwall dùng năm 1749 để chỉ ngành phân tích dữ liệu về quốc gia, rồi đi vào tiếng Anh năm 1791 qua bộ Statistical Account of Scotland của Sir John Sinclair. Nửa "mẫu" (sample) mới là phần cách mạng: nó tuyên bố rằng không cần hỏi hết tổng thể (population) vẫn kết luận được về tổng thể ấy. Ý tưởng này phải chờ đến khi Kiær đề xuất chọn mẫu phân tầng (stratified sampling) năm 1895 và Bowley gắn tính ngẫu nhiên vào quy trình năm 1906 mới được giới thống kê chấp nhận. Vì vậy "khảo sát mẫu" đúng nghĩa là một cuộc điều tra kiểu nhà nước nhưng chỉ tiến hành trên một phần được chọn có kiểm soát.
Đi hỏi 30 người dễ gặp nhất — rồi so với ngẫu nhiên 30 người
Kéo tham số, thấy khái niệm chuyển động — mở khoá bằng tài khoản 0đ.
Luôn viết rõ hướng lệch, đừng dừng ở chữ "bị thiên lệch".
Câu trả lời được điểm phải nói ước lượng có xu hướng cao hơn hay thấp hơn giá trị thật của dân số và vì sao. Ví dụ: những người rất bất mãn dễ tự nguyện trả lời hơn, nên tỉ lệ phản đối trong mẫu sẽ cao hơn tỉ lệ thật.
Khi mô tả cách chọn mẫu, phải viết đủ ba ý: đánh số, dùng cơ chế ngẫu nhiên, xử lý số trùng.
Chỉ viết "chọn ngẫu nhiên 50 học sinh" là mô tả thiếu và thường bị trừ điểm. Nêu rõ danh sách dùng làm khung chọn mẫu là gì cũng giúp giám khảo thấy bạn hiểu phạm vi suy rộng.
Ở câu kết luận, nêu luôn phạm vi suy rộng thay vì chỉ nêu con số.
Kết quả chỉ áp dụng cho dân số mà mẫu được rút ra, nên nếu khảo sát làm trong một trường thì không được suy ra cho cả tỉnh. Một câu ngắn dạng "kết luận này chỉ áp dụng cho học sinh trường X" thường là chỗ ăn điểm cuối cùng của phần trình bày.
Để so sánh sĩ số trung bình của lớp Toán và lớp Ngữ văn trong trường, nên dùng tổng điều tra vì chỉ có 80 lớp và số liệu đã sẵn có, nhờ đó kết quả không chứa sai số lấy mẫu. Ngược lại, để ước lượng tỉ lệ ủng hộ của 40 000 học sinh toàn tỉnh, khảo sát mẫu là kỹ thuật phù hợp nhất, với điều kiện mẫu được chọn ngẫu nhiên. Nghiên cứu thứ hai vẫn không phải thí nghiệm, bởi vì người nghiên cứu chỉ ghi nhận ý kiến chứ không áp đặt bất kỳ xử lý nào lên học sinh.
Ta tin cậy 95% rằng tỉ lệ thật của học sinh trung học toàn thành phố ủng hộ việc lùi giờ vào học sang 7 giờ 30 nằm trong khoảng từ 0,639 đến 0,721. Nói theo cách của phương pháp, nếu lặp lại quy trình khảo sát mẫu này rất nhiều lần thì khoảng 95% các khoảng lập được sẽ chứa tỉ lệ thật đó. Muốn thu hẹp biên sai số xuống 0,03, Sở cần khảo sát ít nhất 929 học sinh; tuy nhiên cỡ mẫu lớn hơn chỉ khắc phục được dao động lấy mẫu, chứ không cứu được kết quả nếu khảo sát mắc sai lệch do không phản hồi (nonresponse bias) hay câu hỏi đặt thiên lệch.