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확률 표본 추출이란, 모집단 전체를 대표할 수 있는 표본을 뽑기 위해 사용되는 방법으로, 모집단에 속한 모든 구성원이 표본으로 뽑힐 기회를 가지는 추출 방식이다. 즉, 연구자가 임의로 골라내는 것이 아니라 "무작위 과정"을 통해 누구든지 뽑힐 수 있는 가능성이 보장된다. 이러한 방식은 표본의 대표성(representativeness)을 확보할 수 있으며, 조사 결과를 모집단 전체로 일반화(generalization)할 수 있다는 장점이 있다.
여기서 ‘확률’이란 어떤 사건이 일어날 가능성을 의미하며, 0과 1 사이의 숫자로 표현된다. 예를 들어 동전을 던졌을 때 앞면이 나올 확률은 0.5이다. 확률 표본 추출에서는 모집단의 각 요소가 표본으로 선정될 확률을 구체적으로 계산할 수 있다는 점에서 신뢰성이 높다.
확률 표본 추출에는 여러 방법이 있다. 1) '단순 무작위 추출'은 모집단의 모든 사람이 동등한 확률로 선택되는 방식이며, 2) '체계적 추출'은 일정 간격을 두고 표본을 뽑는 방법이다. 3) '층화 추출'은 성별, 연령, 학년과 같이 일정 기준에 따라 모집단을 층으로 나눈 뒤 각 층에서 무작위로 표본을 뽑는 방식이고, 4) '집락 추출'은 모집단을 여러 집단으로 나눈 후 일부 집단을 무작위로 선정해 조사하는 방법이다.
예를 들어 학교 학생 전체에서 100명을 조사한다고 할 때, '확률 표본 추출(probability sampling)'은 학생들 이름을 모두 넣고 무작위로(randomly) 뽑는 방식이라면, '비확률 표본 추출(Non-probability sampling)'은 쉬는 시간에 복도에 나온 학생들만 조사하는 것과 같다. 따라서 확률 표본 추출은 조사 결과의 대표성(representativeness)과 신뢰도(reliability)를 보장하기 위해 사회과학, 교육, 사회복지 등 다양한 연구 현장에서 널리 활용된다.