等距抽样
等距抽样(系统抽样)把有序抽样框按固定间隔取单位。若总体大小 ,先在前 个位置均匀随机选一个起点 ,再抽 。随机起点不可省;固定“总从第一个开始”没有上述概率性质。
一个会误导标准误的名单
设 12 人排成四组,每组的活动时长依次为 0、0、12 小时。要抽 4 人,间隔 。起点 1 抽到四个 0,起点 2 也抽到四个 0,起点 3 抽到四个 12。总体平均为 4 小时;三个可能样本均值是 0、0、12,随机起点下它们的期望为 ,故均值估计仍无偏。
然而设计方差为 平方小时。任何一次样本内部都四个相同值;若把它误当简单随机抽样,算出的样本方差是 0,标准误也会错误地报成 0。等距抽样可能比简单随机抽样更有效,也可能像本例更差,取决于名单顺序。
无偏性与方差的界限
当 且起点等概率时,总体每人恰属于一个起点对应的样本,所以入样概率是 。用入样指示变量或把 个样本均值取平均,都能得到 。
但一次只观察到 个系统样本中的一个,其他起点的均值未知;仅凭这一次系统样本,通常无法无假设地估计设计方差。若名单经过随机打乱,可根据具体随机化设计推断;若有多个独立随机起点或在层内重复实施,也可利用重复来估计波动。将系统样本直接代入 SRS 方差式需要额外的顺序假设,报告中应说明。实际 未必能写成 ,这时需预先指定循环抽取或可变间隔规则,重新核对入样概率。