확률 표집 4가지를 그림 예시로 핵심만 쏙쏙 확실하게 이해할 수 있도록 정리했습니다. 확률표집의 단순 무작위 표집, 체계적 표집, 층화표집, 군집표집에 대해 핵심 개념과 장단점에 대해 알아보도록 하겠습니다.
본 글은 <심리통계_한유화, 이우열_학지사>를 참고하여 작성하였습니다.
확률표집의 특징과 장단점
- 확률표집은 모집단에 속한 모든 대상에서 표집될 확률이 정해져있습니다.
- 연구자는 표집을 위해 모든 연구대상의 명단을 가지고 있습니다.
- 표집 틀(sampling frame)은 모집단과 일치해야 합니다.
표집 틀: 표집에 사용된 명단
확률 표집의 장단점
- 장점 : 추출된 표본은 모집단을 잘 대표할 수 있습니다. 표본의 결과는 모집단으로 타당하게 일반화될 수 있습니다.
- 단점 : 비용과 시간이 많이 소요됩니다.
▶ 통계의 기본 개념(변인/변수/표본/모집단/기술통계/추론통계)에 대해서는 해당 링크를 참고하시기 바랍니다.
확률표집의 종류
확률표집 방법에는 4가지 종류(단순 무작위 표집, 체계적 표집, 층화 표집, 군집 표집)가 있습니다. 아래의 그림은 각 표집 방법의 예시를 이해하기 쉽도록 간단하게 나타낸 것입니다.
계속해서 표집 방법별로 특징과 예시를 정리해보도록 하겠습니다.
단순 무작위 표집
단순 무작위(무선) 표집(simple random sampling)의 특징은 다음과 같습니다.
- 모집단에 속한 모든 대상이 표집될 확률이 동일합니다.
- 난수표(random number table)을 이용하여 표본의 크기(sample size, 표본의 사례 수)만큼 추출합니다.
- 표본의 편향(bias)이 작지만, 현실적으로 제약이 많습니다.
- 완전한 표집 틀(표집에 사용된 명단)을 마련하는 것이 현실적으로 어렵습니다.
- 연구자가 경제적, 시간적, 공간적인 이유로 직접 표본을 관찰하기 어려울 수 있습니다.
(예시)
서울 지역의 우울증을 앓는 노인 100명을 대상으로 연구하는 경우, 서울 지역의 우울증을 앓는 모든 노인의 명단을 마련하고 그 중에서 난수표로 100명을 추출합니다.
체계적 표집
체계적 표집(systematic sampling)의 특징은 다음과 같습니다.
- 표집 틀의 대상들을 일정한 간격으로 표본의 크기 만큼 사례를 표집합니다.
- 단순 무작위/무선 표집보다는 쉬운 방법입니다.
- 그러나 표집 틀이 특성에 따라 배열되어 있는 경우, 체계적인 표집 편향이 유발될 수 있습니다.
ex) 표집 틀의 10번째 간격으로 표집하려고 하는데 표집 틀이 남/여/남/여 순으로 규칙적으로 배열되어 있는 경우, 여자만 표집되는 표집 편향이 발생합니다.
(예시)
서울 지역의 노인인구 100명을 대상으로 연구하는 경우, 체계적 표집을 이용한다면 서울 지역의 노인 인구 모집단 전체의 명단(예를 들어 1000명)을 토대로 10번째 간격으로 총 100명을 표집할 수 있다.
층화 표집
층화 표집(stratified sampling)의 특징은 다음과 같습니다.
- 전체 모집단을 모집단 내의 하위집단(subgroup)으로 나누어 각 집단에서 무작위 표집합니다.
- 집단을 나누는 데 사용된 변인을 층화 변인(stratified variable)이라고 합니다.
- 층내는 동질적이고 층간에는 이질적이라는 특징이 있습니다.
- 모집단 내에서 층화 변인의 수준이 다른 비율로 존재할 때, 해당 비율을 고려하여 층화 표집을 사용할 경우 모집단을 잘 대표할 수 있습니다.
- 층화 표집을 하기 위해서는 모집단에 대한 정보가 많이 필요하다는 단점이 있습니다.
(예시)
정신과 병원에 강제입원한 환자들을 대상으로 입원 경험에 대한 연구를 할 때, 층화표집을 사용한다면 진단명 별로(ex. 조현병, 우울증, 조울증 등) 층화하여 각 하위집단 내에서 무작위 표집하여 표본을 추출할 수 있습니다.
군집 표집
군집 표집(clustered sampling)의 특징은 다음과 같습니다.
- 군집표집은 집단을 단위로 표집하여 그 집단에 속한 개별 대상들을 모두 표본으로 포함합니다.
- 군집 간은 동질적이지만, 군집 내는 이질적이라는 특징이 있습니다.
- 층화표집과 마찬가지로 모집단 내의 집단 구성에 대한 지식이 필요합니다.
- 두 단계 군집 표집에서는 군집을 표집한 후, 군집 내의 개별 대상들을 무작위 표집하여 표본을 추출 합니다.
- 단순 무작위 표집보다 효율적이지만, 특징들이 서로 유사한 참가자들이 추출될 수 있다는 단점이 있습니다.
(예시)
서울 지역 중학생의 우울점수에 대한 연구를 할 때, 군집 표집을 사용한다면 서울 지역의 중학교 전체 중에서 5개 중학교를 표집하고, 표집된 중학교의 재학생 모두를 연구 표본으로 표집할 수 있습니다.
그러나 만약 특정 중학교에서 재난 상황을 경험한 경우라면, 그 중학교에서만 우울점수가 높게 나올 수 있다는 단점이 있습니다.