Ce este eșantionarea aleatorie stratificată? Cum functioneaza

Ce este eșantionarea aleatorie stratificată?

Eșantionarea aleatorie stratificată constituie o tehnica de colectare a datelor în care populația este împărțită în subgrupe mai mici, cunoscute sub numele de straturi. Straturile sunt constituite ținând cont de caracteristicile comune ale indivizilor, cum ar fi venitul sau nivelul de educație. Această metodă este utilizată pe scară largă în scopuri precum analiza demografică și studiile speranței de viață.

Această tehnică mai este denumită eșantionare aleatorie proporțională sau eșantionare aleatorie prin cotă.

Cum funcționează eșantionarea aleatorie stratificată?

Atunci când se efectuează o analiză sau o cercetare asupra unei populații cu atribute similare, se poate constata că populația totală este prea mare pentru un studiu direct. Pentru a economisi resurse precum timp și bani, poate fi adoptată o abordare mai practică, care include selectarea unui eșantion mai mic din această populație.

Acest eșantion mai mic este cunoscut sub numele de dimensiunea eșantionului, reprezentând un subset al populației totale. Selecția acestui eșantion poate fi efectuată folosind diferite metode, dintre care una este eșantionarea aleatorie stratificată.

În eșantionarea aleatorie stratificată, populația este segmentată în grupuri omogene numite strate. Din fiecare dintre aceste straturi, eșantioanele sunt selectate aleatoriu. De exemplu, un cercetător ar putea fi interesat să afle câți studenți MBA dintr-o anumită clasă au primit oferte de muncă la trei luni după terminarea diplomei.

După ce a descoperit că numărul absolvenților de MBA în acel an este aproape de 200, cercetătorul poate lua în considerare inițial un eșantion simplu de 50 de absolvenți. Cu toate acestea, o abordare mai rafinată ar fi segmentarea acestor absolvenți în straturi pe baza unor criterii precum sexul, grupa de vârstă, etnia, țara de origine și experiența profesională anterioară. Un eșantion proporțional este apoi extras din fiecare strat, mărimea eșantionului fiecărui grup reflectând proporția acestuia în populația totală. Eșantioanele din toate straturile sunt combinate pentru a forma un eșantion reprezentativ.

Exemplu de eșantionare aleatorie stratificată

Să ne imaginăm că un grup de cercetare dorește să calculeze indicele mediu de performanță academică (GPA) al studenților din Statele Unite. Având în vedere imposibilitatea analizării tuturor celor 21 de milioane de studenți, echipa a ales să selecteze un eșantion aleatoriu de 4.000 de studenți.

Având în vedere diversele atribute ale participanților, echipa investighează dacă există diferențe în GPA în funcție de domeniile de studiu ale studenților. Acesta identifică că 560 sunt înscriși la cursuri de engleză, 1.135 la științe, 800 la informatică, 1.090 la inginerie și 415 la matematică. Apoi intenționează să structureze un eșantion stratificat proporțional, în care fiecare strat reflectă compoziția eșantionului total.

În urma unei analize demografice, se descoperă că studenții universitari din SUA sunt repartizați în următoarele proporții pe domenii de studiu: 12% la engleză, 28% la științe, 24% la informatică, 21% la inginerie și 15% la matematică. . Astfel, prin sondaj aleator stratificat se formează cinci straturi.

Echipa verifică proporționalitatea dintre straturile populației și straturile eșantionului și notează discrepanțe. Ei ajustează apoi selecția, alegând aleatoriu 480 de studenți englezi, 1.120 de studenți la științe, 960 de studenți la informatică, 840 de studenți la inginerie și 600 de studenți la matematică, asigurându-se că eșantionul de 4.000 de studenți reflectă în mod adecvat proporțiile ariilor de studiu.

Cu această nouă distribuție se obține un eșantion aleator stratificat proporțional, oferind o reprezentare mai fidelă a ariilor de studiu ale studenților universitari din SUA. Echipa poate acum să se uite în mod specific la fiecare dintre straturi, evaluând variațiile GPA-urilor.

Eșantioane simple vs. aleatorii Stratificat

Eșantioanele aleatoare simple și stratificate sunt tehnici fundamentale în statistică. Eșantionarea aleatorie simplă se aplică în general atunci când se cunosc puține informații despre populație sau când aceasta este prea eterogenă pentru a fi segmentată. Pe de altă parte, eșantionarea aleatorie stratificată este adoptată atunci când se urmărește explorarea unor caracteristici specifice în cadrul populației, împărțind-o în straturi omogene înainte de selectarea eșantioanelor.

Eșantionarea stratificată, deși oferă o precizie mai mare, este mai complexă, necesită mai mult timp și poate fi mai costisitoare decât eșantionarea simplă. De exemplu, o companie de bomboane interesată să înțeleagă obiceiurile de consum ale clienților săi, fără distincții prealabile semnificative între aceștia, ar putea opta pentru un eșantion simplu aleator de 100 din 10.000 de clienți pentru a deduce despre întregul grup. Alegerea participanților s-ar face fără a lua în considerare caracteristicile individuale, spre deosebire de ceea ce se întâmplă în stratificare.

Stratificare proporțională vs. proporțională Disproporţionat

Eșantionarea aleatorie stratificată asigură că fiecare subgrup al unei populații date este reprezentat în mod adecvat în populația eșantion a unui studiu de cercetare. Această stratificare poate fi proporțională sau disproporționată.

În metoda stratificării proporționale, dimensiunea eșantionului pentru fiecare strat este proporțională cu dimensiunea stratului respectiv în populația totală. Acest tip de eșantionare este adesea mai precis, deoarece reflectă mai bine compoziția generală a populației.

De exemplu, luând în considerare un studiu care dorește să analizeze 50.000 de absolvenți, folosind grupa de vârstă ca criteriu, eșantionul proporțional ar fi calculat prin următoarea formulă: (dimensiunea eșantionului / mărimea totală a populației) × dimensiunea stratului. Presupunând o populație anuală de 180.000 de absolvenți de MBA, dimensiunea eșantionului pentru stratul 24-28 de absolvenți ar fi calculată ca (50.000/180.000) × 90.000 = 25.000. Aceeași procedură se aplică și celorlalte grupe de vârstă. Odată ce dimensiunile eșantionului straturilor sunt determinate, cercetătorul procedează cu o eșantionare aleatorie simplă în fiecare strat pentru a selecta participanții.

Cu alte cuvinte, 25.000 de absolvenți din grupa de vârstă 24 - 28 de ani sunt aleși aleatoriu din totalul populației, 16.667 din grupa de vârstă 29 - 33 de ani și așa mai departe.

În eșantionarea stratificată disproporționată, dimensiunea eșantionului pentru fiecare strat nu corespunde proporției sale în populație. Cercetătorul poate alege să selecteze jumătate dintre absolvenții cu vârste cuprinse între 34 și 37 de ani și o treime dintre absolvenții cu vârste cuprinse între 29 și 33 de ani.

Este crucial să rețineți că o persoană trebuie să aparțină unui singur strat. Existența subgrupurilor suprapuse implică faptul că unii indivizi vor avea șanse mai mari de a fi aleși pentru studiu, ceea ce contravine principiului eșantionării stratificate ca tehnică de eșantionare probabilă.

Avantajele și dezavantajele eșantionării aleatorii stratificate

Avantaje

Unul dintre principalele avantaje ale eșantionării aleatorii stratificate este capacitatea sa de a reflecta caracteristicile esențiale ale populației din eșantionul colectat. Funcționând ca o medie ponderată, această metodă oferă o reprezentare în eșantion care reflectă populația în ansamblu. Această metodă este deosebit de eficientă pentru diverse populații, deși depinde de fezabilitatea subdivizării populației în subgrupuri distincte.

Precizia este un alt avantaj relevant al stratificării, oferind o marjă de eroare mai mică în comparație cu eșantionarea aleatorie simplă. Această precizie crește pe măsură ce eterogenitatea dintre straturi crește.

Dezavantaje

Cu toate acestea, eșantionarea aleatorie stratificată nu se aplică tuturor situațiilor de cercetare. Necesită îndeplinirea mai multor condiții pentru a fi implementat eficient. Este esențial ca cercetătorii să fie capabili să identifice și să clasifice fiecare membru al populației într-un singur subgrup specific.

Atunci când clasificarea membrilor populației în subgrupuri precise este imposibilă, eșantionarea stratificată devine dezavantajoasă. În plus, compilarea unei liste complete și precise a tuturor membrilor unei populații poate fi o sarcină grea.

Problemele de suprapunere apar, de asemenea, dacă indivizii se încadrează în mai multe subgrupuri, deoarece acest lucru poate crește probabilitatea de selecție a acelor indivizi, rezultând o reprezentare distorsionată a populației.

Deși caracteristici precum grupa de vârstă sau zona de studiu pot fi clasificate cu ușurință, altele, precum rasa, etnia sau religia, pot complica procesul de stratificare, făcând metoda inadecvată pentru anumite studii.

Concluzie

Eșantionarea aleatorie stratificată este un instrument statistic valoros care permite cercetătorilor să obțină eșantioane reprezentative de la populații complexe și diverse. Această metodă maximizează eficiența și acuratețea cercetării, asigurându-se că toate subgrupurile relevante sunt reprezentate proporțional în eșantionul final. Deși oferă avantaje semnificative în ceea ce privește reducerea erorii și creșterea preciziei în comparație cu eșantionarea aleatorie simplă, eșantionarea stratificată necesită identificarea clară și precisă a straturilor, ceea ce poate fi o provocare în funcție de caracteristicile populației studiate.

În ciuda limitărilor sale și a nevoii de planificare atentă și resurse adecvate, atunci când este aplicată corect, eșantionarea aleatorie stratificată poate oferi perspective valoroase și date fiabile care reflectă cu acuratețe structura și nuanțele unei populații. Este o metodologie indispensabilă în studiile care urmăresc să înțeleagă dinamica internă a unor grupuri variate, facilitând luarea deciziilor în cunoștință de cauză și formularea de politici bazate pe date concrete.

Intrebari obisnuite

Când ați folosi eșantionarea aleatorie stratificată?

Această metodă este ideală atunci când cercetătorii doresc să exploreze diferențele dintre diferitele subgrupuri sau straturi din cadrul unei populații totale, în special în studiile care se concentrează pe variabile precum rasa, sexul sau nivelul educațional.

Care metodă de eșantionare este cea mai bună?

Alegerea celei mai bune metode de eșantionare depinde de obiectivele cercetării și de natura datelor. Eșantionarea aleatorie simplă este, în general, mai simplă și mai economică, dar eșantionarea stratificată poate oferi eșantioane care reprezintă mai precis populația studiată.

Care sunt cele două tipuri de eșantionare aleatorie stratificată?

Cele două tipuri principale sunt eșantionarea proporțională, care ajustează dimensiunea eșantionului fiecărui strat în funcție de reprezentarea acestuia în populație, și eșantionarea disproporționată, în care anumite straturi sunt în mod intenționat supra sau subreprezentate în funcție de obiectivele specifice ale cercetării.

Cum sunt alese straturile pentru eșantionarea aleatorie stratificată?

Straturile sunt definite pe baza caracteristicilor pe care cercetătorii le consideră relevante pentru studiu, cum ar fi sexul, rasa, nivelul educațional, locația geografică sau vârsta.