모집단과 표본과 표본추출기법(Sampling)

임상연구를 하는 중요한 목적 중의 하나는 연구자가 연구를 통해 얻은 결론을 동일한 상황에 일반화시키는 것이다.

 

1. 모집단과 표본(Population and sampling)

  특정한 연구결과가 일반화되는 큰 집단을 모집단(population)이라고 부른다.
모집단은 세분화된 종류의 준거에 부합되는 대상, 사람, 사건으로 정의된 집합체이다.

ex) 골관절염에 대한 여러 치료의 효과를 연구하고자 한다면 모집단은 골관절염을 앓고 있는 모든 사람들이 될 것이다.

하지만 모집단 모두를 검사하는 것은 대부분 불가능하다. 소수의 집단을 가지고 연구하는 것이 훨씬 경제적이고 효율적이다. 

 

  표본추출과정을 통해 연구자들은 표본(sample)이라 불리는 모집단의 하위집단을 선택하게 된다. 이런 표본은 모집단에 관한 결론을 이끌어 내기 위한 준거집단(reference group)으로 사용된다.

 

 

 

  1) 모집단의 정의 
    : 연구자들은 모집단의 특성을 정의할 수 있는 명확한 내적, 외적 준거를 명시화해야한다. 그렇게 함으로써 대상자들이 연구대상으로서 포함될 것이지 배제될 것인지 명확하게 된다.

 

  2) 표본추출 오차
    ① 표본의 크기보단 대표성을 가질 수 있는 표본 추출 절차가 필요하다.

    ② 표본으로 부터 구한 모수의 추정치에는 반드시 오차가 있지 마련이다.

    ③ 오차의 발생요인
        - 모집단으로부터 표본을 잘못 뽑음으로써 발생할 수 있는 오차
        - 조사과정에서 발생할 수 있는 오차

     ④ 표본오차(sampling error)
        : 표본을 추출하는데 있어 모집단과 똑같은 특성을 가지도록 표본을 추출하지 못함으로서 발생할 수 잇는 오차. 
        - 전수조사를 하는 경우 표본오차는 발생하지 않고 비표본오차만 발생 가능

      ⑤ 표본이 완전히 모집단을 대표한다고 단언할 수는 없다.

      ⑥ 표본추출오차(bias)
        : 표본에서 선택된 대상들이 연구내용이 되는 현상과 관련된 모집단 특성을 과잉 또는 최소로 대표할 때 발생

 

 

 

  3) 표적 모집단과 표본틀(Target population and sample frame)
    ① 표본틀(sample frame) : 표본추출단위를 목록화 한 것으로 추출대장, 목록, 표본추출단위(sampling unit)와 혼용하여 쓰기도 한다. = 조사모집단(sample population)

    ② 연구계획의 첫 번째 단계 = 연구자가 연구결과를 일반화하려고 하는 전체적인 집단을 정의하는 것.

    ③ 표적 모집단: 모집단 중 현재 조사가 가능한 대상

    ④  접근가능 모집단(accessible population), 실험모집단(experimental population)
      : 조사 대상자로 선택되어질 가능성이 있는 표적 모집단의 일정 부분

    ⑤ 접근가능 모집단은 가능하면 표적 모집단을 대표할 만큼 유사해야 한다. 
        - 실제로 항상 그렇지는 못함.

        - 대부분의 연구대상자들이 접근가능 모집단에서 배제되거나 표본의 특성이 치우치기 때문
        - 따라서, 접근가능 모집단에서 얻어진 표본은 표적 모집단에 얻어진 것과 동일하지 않다. 

    ⑥ 표적 모집단과 접근가능 모집단 사이의 특성 차이가 지나치게 클 때는 차라리 표적 모집단의 일부를 택하는 것이 더 나을 수 있다. 

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2. 표본추출 기법

1) 확률표본 추출은 모집단의 모든 기본단위에 선택될 수 있는 동등한 기회를 의미하는 무작위 추출과정을 통해서 이루어진다. ( 표본추출 과정에는 우연의 가능성이 포함되기 때문에 표본의 특성이 모집단의 특성과는 다를 가능성이 있다.)

2) 표본추출 오차(sampling error) or 표본추출 변이
    : 표본 평균(통계치, statistics)과 모집단평균(모수치, parameters)의 차이

3) 비확률적인 표본을 사용하면 특정한 표본을 통해서 나온 결과를 일반화하기에 제한점이 된다. 

 

 

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3. 확률추출

1) 단순 무작위추출(simple random sampling)
  - 무작위 표본은 각각의 선택이 독립적이어서 편향(bias)되지 않는다. 
  - ex) 난수표 사용, SPSS 또는 엑셀을 이용하여 무작위 추출 가능

 

2) 체계적인 표본추출(systematic sampling)
  - 접근가능 모집단 안에 있는 전체 대상자의 수를 뽑고자 하는 대상자의 수로 나누어 선정
  - 하지만 주기가 있으므로 중복 조심
  - 비용 절약
  - 사회조사에서 주로 사용?

 

3) 층화추출법(stratified random sampling)
  : 무작위 추출법과 체계적인 추출법으로 선정된 표본의 특성이 모집단의 특성과 다른 경우 층화추출법 이용하여 표본의 대표성을 향상시킬 수 있다.
  - 모집단의 구성원들을 동질적으로 분류하여 계층(strata)으로 나눈다.
  - 각 계층이 모집단에 존재하는 비율에 따라 무작위나 체계적인 비율 층화방법을 적용할 수 있다.
  - 단순 무작위 추출법보다 모집단의 추정치를 잘 반영할 수 있다.
  - 다른 추출법에 비해 시간이 더 걸릴 수 있다.

4) 군집추출법(cluster samling)
  - 모집단의 구성요소들이 지역적으로 널리 퍼져 있는 경우 모집단 내에서 일련의 군집단위를 연속적으로 추출하는 것.
  - 군집추출, 다단계 추출법(multistage sampling)
  - 대규모 모집단을 다룰 때 가장 편리하고 효과적
  - 많은 표본추출 오차(sampling error)를 감수해야 함

 

 

 

 

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4. 비확률적인 표본추출

: 표본을 추출하기 위하여 틀(frame)또는 목록을 작성하기 어려울 경우 또는 추정하고자 하는 모수가 꼭 확률표본이 아니라 해도 결과에 큰 영향이 없을 경우에 쉽게 사용할 수 있는 표본추출방법

 

 

1) 편의추출법(convenience sampling)
  - 비확률적인 추출의가장 일반적인 형태는 편의추출이나 우연추출(accidental or incidental sampling)
  - 손쉽게 접근이 가능한 대상만을 선택하는 방법
  - ex) 자기 병원에 방문한 환자들만 포함, 재가환자들 대상일 경우 자기가 방문하기 쉬운 집만 골라 선택, 잡지에서 시행하는 여론조사, 길거리에서 하는 설문조사, 강의실에 들어온 학생만을 대상으로 조사하는 것 등
  - 단점 : 조사대상자로 참여하지 않은 사람들과 조사에 참여한 사람들의 특성이 매우 다를 수 있다.

 

 

2) 눈덩이추출법 또는 연쇄소개추출법(snowball samling; word of mouth)
  - 편의추출과 비슷하지만, 연구에 참여한 대상자들에게 주변의 아는 사람들 중에 같은 질병을 갖고 있으면서 연구에 참여할 만한 사람이 있는지를 알려달라고 하는 것.
  - 특수한 특성을 가지고 있는 대상자로서 거취를 파악하기 어려울 때 유용
    ex) 사회과학에서 모집단을 잘 모르는 경우, 일반적인 표본추출 방법을 사용 할 경우 조사를 쉽게 수행할 수 없는 경우, 매춘, 마약, 성소수자 등

 

 

3) 할당추출법(quota samling, proportions)
  - 모집단의 알려진 비율에 근거하여 표본을 구성하는 것

 

 

4) 고의성 추출법(purposeful sampling, purposive sampling, judgemental sampling, hand-picked)
  - 유의추출(purposive sampling), 판단추출(judgmental sampling)이라고도 함
  - 연구대상자의 일부분은 쉽게 식별할 수 있지만 모집단 전체를 모두 확인하는 일이 거의 불가능할 경우에 사용한다.
  - 연구자가 전문가나 자신의 연구능력과 사전지식을 활용하여 응답자를 선택한다.
  - 구체적인 선정기준을 만들어 놓고 대상자를 선택한다는 점에서 편의추출고 다르다.
  - 편의추출과 마찬가지로 일반화에 제한점이 있다.
  - 연구계획의 초기 단계에서 설문지의 적용가능성이나 조사도구의 타당성등을 검토하기 위하여 많이 사용 됨.

 

 

 

 

출처: 이충휘, 「물리치료사와 작업치료사를 위한 연구방법론」, 제6판, 계축문화사, 2003.