kuutiomenetelmässä

Kuutiomenetelmä, usein englanniksi cube method, on tilastollinen otantamenetelmä, jolla rakennetaan tasapainotettu otos käyttämällä apumuuttujien (auxiliary variables) populaatiotietoja. Sen tarkoituksena on pienentää otosvirheitä kohtaamalla saman aikaisesti useita tasapainoehtoja ja mahdollistaa osoituksenmukaisia otoksia erityisesti monimuuttujaisissa tilanteissa.

Perusidea on määritellä otokselle yksikkökohtaiset painot w_i ja valita otos siten, että sekä otoskoko (summa w_i = n) että tasapainoehdot (sum w_i x_i = sum N x_i, missä x_i on apumuuttujien arvot ja sum N x_i on populaation kokonaisarvot) toteutuvat. Kuutiomenetelmä visuaalisesti lasketellaan hyperkuubina, jonka reunoja pitkin painoja siirretään askeleittain niin, että osa painoista siirtyy kohti nollaa tai kohti kiinteää arvoa. Tällöin saavutetaan sekä haluttu otoskoko että tasapainot.

Menetelmä koostuu kahdesta vaiheesta. Vaihe I tavoitteena on saavuttaa tasapainoehdot liikkeen avulla siten, että painojen muutokset säilyttävät kohtuullisen kokonaisuuden. Vaihe II viimeistellään valitsevan sattuman avulla siten, että otoskoko täsmäytyy tarkalleen ja yksiköt joko sisällytetään tai jätetään pois siten, että tasapainot säilyvät.

Sovellukset ja edut: kuutiomenetelmää käytetään laajalti virasto- ja tilastotutkimuksissa, joissa on runsaasti apumuuttujatietoa. Se mahdollistaa kovakoodatun tasapainon, pienentää otosvirheitä ja tarjoaa joustavan tavan yhdistää erikokoiset näytteet. Rajoitteina ovat laskennan monimutkaisuus, tarve luotettaville apumuuttujatiedoille sekä mahdollinen herkkyys suurille määrille tasapainoehtoja.

Historia: menetelmän kehittivät 1990-luvulla Silvi Deville ja Clas Särndal, ja siitä on sittemmin tullut hyvin tunnettu työkalu monimutkaisten otannastrategioiden suunnittelussa.