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Auswahlwahrscheinlichkeit

Die Auswahlwahrscheinlichkeit bezeichnet in der Statistik die Wahrscheinlichkeit, dass eine bestimmte Einheit aus einer Grundgesamtheit in eine Stichprobe aufgenommen wird. Sie wird üblicherweise durch pi_i notiert, wobei i die jeweilige Einheit kennzeichnet. Die Auswahlwahrscheinlichkeit hängt vom Stichprobendesign ab und ist eine zentrale Größe für die unverzerrte Auswertung von Schätzern.

Bei einer festen Stichprobengröße n aus N Elementen ohne Zurücklegen, wie bei einer einfachen Zufallsauswahl, ist

Die Kenntnis der Auswahlwahrscheinlichkeit ermöglicht die Konstruktion des Horvitz-Thompson-Schätzers und anderer gewichteter Schätzer. Man verwendet Gewichtungen

Aus praktischer Sicht beeinflussen die Auswahlwahrscheinlichkeiten die Varianz und Effizienz von Schätzungen. Designs mit großen Unterschieden

Anwendungsgebiete der Auswahlwahrscheinlichkeit finden sich in Meinungsforschung, Marktforschung, Epidemiologie und anderen Bereichen, in denen Stichproben aus

pi_i
=
n/N
für
alle
i.
Bei
ungleichen
Auswahlwahrscheinlichkeiten
kann
pi_i
je
nach
Einheit
variieren;
hier
spricht
man
von
Unequal-Probability-Sampling.
Die
Summe
aller
pi_i
entspricht
bei
festen
Stichproben
der
Stichprobengröße
n;
bei
anderen
Designs
entspricht
sie
der
erwarteten
Stichprobengröße.
von
y_i
/
pi_i,
um
Populationstotalen
oder
-mittelwerte
zu
schätzen.
Unverzerrte
Schätzung
setzt
voraus,
dass
pi_i
bekannt
sind
und
korrekt
berücksichtigt
werden.
in
pi_i
können
zu
größeren
Gewichten
und
damit
zu
höheren
Varianzen
führen;
entsprechende
Anpassungen
oder
Stratifikation
können
die
Effizienz
verbessern.
großen
Populationen
gezogen
werden.
Eine
korrekte
Berücksichtigung
der
Auswahlwahrscheinlichkeit
ist
entscheidend,
um
Verzerrungen
zu
vermeiden,
insbesondere
bei
Nichtbeantwortung
oder
Ausfall.