สถิติมีวิธีการสุ่มตัวอย่างที่แตกต่างกันสำหรับการจัดการกับประชากรกลุ่มใหญ่ วิธีการทั่วไปสองวิธีคือการสุ่มตัวอย่างอย่างเป็นระบบและเทคนิคการสุ่มตัวอย่างแบบแบ่งชั้น การสุ่มตัวอย่างอย่างเป็นระบบสามารถใช้กับการสุ่มตัวอย่างแบบแบ่งชั้นโดยการตรวจสอบก่อนว่าประชากรโดยรวมมีกลุ่มประชากรที่แตกต่างกันและแบ่งกลุ่มประชากรออกเป็นกลุ่มย่อยก่อนการสุ่มตัวอย่าง จากนั้นจะมีการใช้เทคนิคการสุ่มตัวอย่างอย่างเป็นระบบในแต่ละกลุ่ม การผสมผสานเทคนิคการสุ่มตัวอย่างแบบเป็นระบบและแบบแบ่งชั้นจะเหมาะสมเฉพาะเมื่อกลุ่มที่แตกต่างกันมีอยู่ภายในกลุ่มประชากรและสมาชิกในกลุ่มไม่ได้แสดงรูปแบบที่ทำซ้ำกับบางช่วงเวลา
พิจารณาโรงงานที่ต้องการประเมินอัตราความบกพร่องของการผลิตโทรศัพท์ที่ประกอบกันในสี่สายการผลิตที่แตกต่างกัน โทรศัพท์ที่ผลิตแต่ละเครื่องสามารถระบุได้อย่างง่ายดายด้วยสายการผลิตที่เฉพาะเจาะจงและโรงงานสามารถทำการสุ่มตัวอย่างแบบแบ่งชั้นโดยการแบ่งโทรศัพท์ออกเป็นสี่กลุ่มโดยสายการผลิต เมื่อทำเช่นนี้โรงงานสามารถรับตัวอย่างที่เป็นตัวแทนมากกว่าการสุ่มตัวอย่างประชากรโดยรวมของโทรศัพท์
โรงงานสามารถใช้วิธีการสุ่มตัวอย่างอย่างเป็นระบบกับกลุ่มโทรศัพท์แต่ละกลุ่มโดยการสุ่มเลือกสมาชิกในแต่ละกลุ่มแล้วเลือกส่วนที่เหลือของโทรศัพท์โดยใช้ fixed, periodic ระยะห่าง อย่างไรก็ตามการเลือกตัวอย่างขึ้นอยู่กับช่วงเวลาที่กำหนดไว้การสุ่มตัวอย่างอย่างเป็นระบบยังถือว่าเป็นแบบสุ่มเนื่องจากจุดเริ่มต้นถูกเลือกโดยพลการในตัวอย่างนี้การรวมการสุ่มตัวอย่างแบบแบ่งชั้นด้วยการสุ่มตัวอย่างอย่างเป็นระบบอาจไม่เหมาะสมหากไม่มีสายการผลิตที่แตกต่างกันและแบ่งกลุ่มประชากรให้เป็นไปได้ นอกจากนี้หากมีรูปแบบในโทรศัพท์ที่มีข้อบกพร่องการสุ่มตัวอย่างอย่างเป็นระบบสามารถสร้างความลำเอียงในผลลัพธ์และไม่ควรใช้ ตัวอย่างเช่นถ้าโทรศัพท์ทุกรุ่นที่ 10 ในสายการผลิตหนึ่งสายผลิตโดยแพทย์ฝึกหัดที่ทำผิดพลาดและผลิตโทรศัพท์ที่ไม่มีข้อบกพร่องการสุ่มตัวอย่างอย่างเป็นระบบที่ใช้ช่วงเวลาคงที่อาจทำให้โทรศัพท์ที่มีข้อบกพร่องทั้งหมดหรือไม่มีเลยได้