Clusterstichprobe

Clusterstichprobe ist eine Stichprobenmethode, bei der die Grundgesamtheit in natürliche oder definierte Gruppen, sogenannte Cluster, unterteilt wird. Aus diesen Clustern wird eine Teilmenge zufällig ausgewählt, und innerhalb der ausgewählten Cluster werden die Daten erhoben. Die Erhebung kann in allen Elementen der gewählten Cluster erfolgen (Ein-Stufen-Variante) oder zusätzlich innerhalb der Cluster eine weitere Stichprobe gezogen werden (Zwei-Stufen-Variante). Dadurch wird der Erhebungsaufwand oft deutlich reduziert.

Bei der Ein-Stufen-Variante werden alle Elemente der ausgewählten Cluster untersucht. Bei der Zwei-Stufen-Variante erfolgt zunächst die Auswahl der Cluster, danach wird innerhalb jedes ausgewählten Clusters eine Zufallsstichprobe von Elementen gezogen. Die Methode eignet sich besonders für große oder geografisch verteilte Populationen, bei denen eine vollständige Erhebung einzelner Einheiten zu teuer oder unpraktisch wäre.

Zu den Vorteilen gehören geringere Erhebungs- und Reisekosten sowie eine einfachere Organisation, wenn vollständige Listen der Individuen schwer zu erstellen sind und die Cluster gut bekannt sind (z. B. Schulen, Gemeinden, Betriebe). Nachteile sind eine tendenziell höhere Varianz im Vergleich zu einfachen Zufallstichproben, insbesondere wenn die Binnencluster stark unterschiedlich oder die Cluster ungleich groß sind. Der Design-Effekt steigt mit der intra-cluster-Korrelation, was größere Gesamstichproben erforderlich machen kann. Verzerrungen können auftreten, wenn Cluster unvollständig abgebildet sind oder es innerhalb von Clustern hohe Nonresponse gibt.

Typische Anwendungen finden sich in nationalen oder regionalen Erhebungen, Bildungsforschung, Epidemiologie sowie Markt- und Meinungsforschung, wo Cluster wie Schulen, Krankenhäuser, Haushalte oder Betriebe als Erhebungsbasis dienen. Clusterstichprobe ist eng verwandt mit Mehrstufenstichproben, bei denen zusätzliche Schichten der Stichprobenbildung eingeführt werden.