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Estatísticas oferece diferentes métodos de amostragem para lidar com grandes populações; Dois métodos comuns são amostragens sistemáticas e técnicas de amostragem estratificada. A amostragem sistemática pode ser usada com amostragem estratificada, primeiro assegurando que a população geral possui subpopulações distintas e, em seguida, dividindo os membros da população em subgrupos antes da amostragem. Então, uma técnica de amostragem sistemática é aplicada dentro de cada grupo. A combinação de técnicas de amostragem sistemática e estratificada é apropriada somente se existirem grupos distintos dentro de uma população e os membros de um grupo não apresentam padrões que se repitam com certa periodicidade.

Considere uma fábrica que deseja estimar a taxa de defeito da produção de telefones montados em quatro linhas de produção diferentes. Cada telefone produzido pode ser facilmente identificado com uma linha de produção específica, e a fábrica pode realizar amostras estratificadas, dividindo os telefones em quatro grupos por linha de produção. Ao fazê-lo, a fábrica pode obter uma amostra mais representativa do que amostragem da população total de telefones.

Depois de criar quatro estratos distintos, a fábrica pode aplicar o método de amostragem sistemática a cada grupo de telefones escolhendo aleatoriamente um membro em cada grupo e, em seguida, selecionando o resto dos telefones usando um método fixo, periódico intervalo. Apesar de selecionar uma amostra com base em um intervalo predeterminado, a amostragem sistemática ainda é considerada aleatória, uma vez que o ponto de partida é escolhido arbitrariamente.

Neste exemplo, a combinação de amostragem estratificada com amostragem sistemática pode ser inadequada se não houver linhas de produção distintas e não é possível estratificar a população. Além disso, se houver um padrão em telefones defeituosos, a amostragem sistemática pode produzir viés em resultados e não deve ser usada. Por exemplo, se todo 10º telefone em uma das linhas de produção for produzido por um estagiário que cometer um erro e produz um telefone defeituoso, a amostragem sistemática que usa um intervalo fixo pode resultar em todos ou nenhum telefone defeituoso escolhido.