近年来，基于拉丁超立方体设计的研究成为试验设计领域的热点之一，并且不断有学者提出新的拉丁超立方体设计的最优选择标准和构造方法。本文基于数独矩阵提出了构造一类形如S4×S2(S为大于等于2的正整数)的分片拉丁超立方体设计，其主要过程是先按照数独矩阵的元素的不同将Zs4={1，2，…，S4)分为s2个类，然后将具体数字按照算法填入一个新的矩阵内，再用这个矩阵的列向量去生成大的分片拉丁超立方体设计的第一列，并且对这个矩阵进行行列变换，生成其他s2-1个变换矩阵，再用这些变换矩阵的列去产生分片拉丁超立方体设计的其他列，最终形成一个分片拉丁超立方体设计。此外，本文还讨论了用这种方法生成的一类分片拉丁超立方体抽样的期望和方差的性质，得出了在同等样本量和一定条件下，该方法构造的拉丁超立方体抽样的总体期望估计的方差要小于普通拉丁超立方体抽样和简单随机抽样的总体期望估计的方差。本文在最后给出了构造的例子并通过计算机模拟进一步证实了此结论。