نمونه‌گیری احتمالی

random sampling

روش‌های نمونه‌گیری در پژوهش‌های علوم پزشکی (3)

تألیف:

دکتر احمد مردانی

مرکز تحقیقات سازمان انتقال خون، مؤسسه عالی آموزشی و پژوهشی طب انتقال خون

 

نمونه‌گیری احتمالی

در نمونه‌گیری احتمالی و یا تصادفی (random sampling)، احتمال و یا شانس انتخاب هر عضوی از جمعیت مورد مطالعه معین و بزرگ‌تر از صفر است و نمونه به روش تصادفی انتخاب می‌شود. به عبارت دیگر، هر عضوی از جمعیت مورد مطالعه، شانس و یا احتمال انتخاب برابر (EPS) دارد و این احتمال قابل اندازه‌گیری و تعیین است؛ بنابراین، نتایج آن قابل تعمیم به جمعیت هدف است و فاقد سوگرایی نمونه‌گیری و سوگرایی نظام‌مند (systematic bias) است. علاوه بر این، خطای نمونه‌گیری مشخص و قابل محاسبه و اندازه‌گیری است. بهترین راه دستیابی به نمونه واقعی و قابل اعتماد، به‌کارگیری روش نمونه‌گیری احتمالی است که هر عضوی از جمعیت مورد مطالعه، شانس انتخاب مساوی و مشخصی دارد. لازم به ذکر است که سوگرایی نظام‌مند زمانی حادث می‌شود که بین نتایج حاصل از بررسی نمونه و بررسی جمعیت مورد مطالعه و یا جمعیت هدف، اختلاف وجود داشته باشد. انواع روش‌های نمونه‌گیری احتمالی عبارتند از:

 

1- نمونه‌گیری تصادفی ساده (SRS)

در نمونه‌گیری به روش تصادفی ساده، شانس و یا احتمال انتخاب همه اعضای جمعیت مورد مطالعه برابر و مشخص است و قوانین احتمال تعیین می‌کنند کدام نمونه انتخاب خواهد شد (شکل 7-1). انتخاب نمونه یا از طریق قرعه‌کشی (lottery method) و یا با استفاده از اعداد تصادفی (random numbers) انجام می‌شود.

پژوهش‌های علوم پزشکی

شکل 7-1: نمای طرح‌واره یا شماتیک (schematic diagram) از نمونه‌گیری تصادفی ساده

(simple random sampling)

 

در روش قرعه‌کشی و استفاده از اعداد تصادفی، ابتدا کلیه اعضا و یا افراد جمعیت مورد مطالعه به‌صورت تصادفی (randomly) شماره‌بندی (numbering) می‌شوند. به‌عبارت ‌دیگر، بایستی فهرست یا لیست شماره‌دار و یا چارچوب نمونه‌گیری تهیه شود (شکل 8-1).

 

پژوهش‌های علوم پزشکی

شکل 8-1: نمای طرح‌واره یا شماتیک (schematic diagram) از تهیه فهرست شماره‌دار و یا چارچوب نمونه‌گیری (sampling frame)

 

در روش قرعه‌کشی، به قید قرعه از بین شماره‌ها تعداد نمونه موردنیاز انتخاب می‌گردد (شکل 9-1). فرض کنید از بین 623 دانش‌آموز دختر یک مدرسه‌ای می‌خواهیم نمونه 40 نفری برای محاسبه میزان هماتوکریت (hematocrit) و هموگلوبین (hemoglobin) خون انتخاب نماییم. برای این منظور مراحل زیر را انجام می‌دهیم:

الف- به هر یک از دانش‌آموزان عددی از 001 تا 623 تخصیص می‌دهیم (تهیه فهرست شماره‌دار).

ب- این شماره‌ها را در یک ظرف (container) گذاشته و به تعداد 40 شماره به قید قرعه انتخاب می‌کنیم (قرعه‌کشی).

پژوهش‌های علوم پزشکی

شکل 9-1: نمای طرح‌واره یا شماتیک (schematic diagram) از انتخاب نمونه به روش قرعه‌کشی (lottery method)

 

در روش اعداد تصادفی می‌توان از جدول اعداد تصادفی و یا برنامه‌های رایانه‌ای مانند برنامه صفحه گسترده یا اکسل (Excel) استفاده کرد. در روش استفاده از جدول اعداد تصادفی با توجه به ارقام حجم نمونه، اعداد را انتخاب می‌کنیم. به‌ عنوان مثال، اگر حجم نمونه دو رقمی است، ابتدا یک عدد دو رقمی را به‌صورت تصادفی، مثلاً با قرار دادن نوک مداد بر روی جدول اعداد تصادفی به عنوان نقطه یا شماره آغازین (starting point/number) انتخاب کرده و در ادامه با حرکت در جهتی که از قبل تعیین کرده‌ایم (sampling direction)، مثلاً از چپ به راست، اعداد دو رقمی را تا تعداد نمونه موردنیاز انتخاب می‌نماییم (شکل 10-1). لازم به ذکر است که اگر عدد انتخابی تکراری باشد، نادیده گرفته شده و عدد بعدی انتخاب می‌شود.

 

به‌ طورکلی، نمونه‌گیری به روش تصادفی ساده به دو شکل قابل انجام است که عبارتند از:

1- نمونه‌گیری تصادفی ساده بدون جایگزینی (SRSWOR)

در این روش، هر عضو نمونه‌گیری فقط یک‌بار شانس انتخاب شدن به عنوان نمونه را دارد. این روش رایج‌تر است و در عمل تمامی نمونه‌گیری‌ها به روش تصادفی ساده، بدون جایگزینی انجام می‌شود.

 

2- نمونه‌گیری تصادفی ساده با جایگزینی (SRSWR)

در این روش نمونه‌گیری تصادفی ساده، هر عضو نمونه‌گیری بیش از یک‌بار شانس انتخاب شدن به‌ عنوان نمونه را دارد. به عنوان مثال، اگر ما از استخری یک ماهی صید کنیم و پس از ثبت ویژگی‌های موردنظر، آن را به استخر بازگردانیم، به این روش نمونه‌گیری تصادفی ساده با جایگزینی گویند. درصورتی‌که ماهی را به استخر برنگردانیم، روش نمونه‌گیری تصادفی ساده بدون جایگزینی است.

پژوهش‌های علوم پزشکی

شکل 10-1: نمای طرح‌واره یا شماتیک (schematic diagram) از انتخاب نمونه با استفاده از جدول اعداد تصادفی (random numbers table)

در شکل، نقطه آغازین (starting point) و جهت حرکت مشخص شده است.

 

آسانی قابلیت اندازه‌گیری خطای نمونه‌گیری، سادگی (simplicity) انجام و نبود سوگرایی انتخاب نمونه یا نمونه‌گیری به دلیل شانس مساوی انتخاب، از مزایای روش نمونه‌گیری تصادفی ساده است. معایب این روش عبارتند از:

1- احتیاج به چارچوب نمونه‌گیری دارد (تهیه فهرست شماره‌دار)، البته اگر چارچوب نمونه‌گیری بزرگ باشد، نمونه‌گیری تصادفی ساده قابلیت اجرایی نخواهد داشت.

2- ممکن است نمونه انتخاب‌شده، بهترین معرف و یا نماینده جمعیت مورد مطالعه نباشد.

3- هزینه‌بر و زمان‌بر است، به ویژه هنگامی که پراکندگی جمعیت هدف و حجم نمونه زیاد باشد.

4- ممکن است به دلیل پراکندگی نمونه‌های انتخاب‌شده، دسترسی به آنها سخت باشد.

نکته 1: ممکن است به دلیل تصادفی بودن انتخاب، نمونه انتخاب‌شده منعکس‌کننده ترکیب جمعیتی از نظر جنس، سن، شغل و سایر متغیرهای زمینه‌ای در روش نمونه‌گیری تصادفی ساده نباشد، به همین دلیل، رخداد خطای نمونه‌گیری در این روش امکان‌پذیر است. این نقص در روش نمونه‌گیری تصادفی طبقه‌بندی‌شده (stratified random sampling) با طبقه‌بندی جمعیت به زیرگروه‌ها برطرف می‌شود.

 

نکته 2: نمونه‌گیری تصادفی ساده، زمانی قابل اجرا است که جمعیت مورد مطالعه کوچک، همگن (homogeneous) و به آسانی در دسترس باشد.

 

نکته 3: واژه تصادفی به معنای شانس انتخاب مساوی هر عضو جمعیت مورد مطالعه است، به‌طوری‌که انتخاب هر عضوی مستقل از دیگر اعضا بوده و هیچ تأثیری بر انتخاب عضو دیگر ندارد. از دیگر ویژگی‌های انتخاب تصادفی این است که سوگرایی محقق (investigator bias) در انتخاب نمونه وارد نیست.

 

نکته 4: واژه simple به معنای آسان (easy) و یا غیرپیچیده (uncomplicated) نیست. روش نمونه‌گیری تصادفی ساده می‌تواند کاملاً پیچیده و زمان‌بر باشد، به ویژه اگر حجم نمونه زیاد باشد.

 

نکته 5: نمونه‌گیری تصادفی ساده حداقل در یک مرحله از سه نوع دیگر روش‌های نمونه‌گیری احتمالی یعنی نمونه‌گیری تصادفی نظام‌مند یا سیستماتیک (systematic)، طبقه‌بندی‌شده و خوشه‌ای (cluster) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

نکته 6: جدول اعداد تصادفی، رایج‌ترین و دقیق‌ترین روش استفاده‌شده در نمونه‌گیری تصادفی ساده است.

 

نکته 7: در روش اعداد تصادفی، اگر حجم نمونه کم باشد از جدول اعداد تصادفی استفاده می‌شود، اما اگر حجم نمونه زیاد است، ترجیحاً استفاده از برنامه‌های رایانه‌ای مانند برنامه صفحه گسترده یا اکسل (Excel) توصیه می‌گردد.

 

2- نمونه‌گیری تصادفی نظام‌مند یا سیستماتیک (systematic random sampling)

در این روش، حجم نمونه یا تعداد نمونه موردنیاز (n) از جمعیت مورد مطالعه (N) انتخاب می‌گردد. برای این منظور، ابتدا چارچوب نمونه‌گیری (فهرست شماره‌دار) از جمعیت مورد مطالعه تهیه می‌نماییم و در ادامه پس از تعیین حجم نمونه (n)، فاصله نمونه‌گیری (sampling interval) یا اندازه فاصله (interval size) را که با k نمایش می‌دهند، به‌صورت زیر محاسبه می‌کنیم.

k=N/n

در ادامه، از شماره یک تا k، یک شماره (عدد) به‌طور تصادفی انتخاب می‌کنیم (انتخاب اولین نمونه) و نمونه‌های بعدی را با فاصله k از عدد مذکور و یا اولین نمونه انتخاب می‌نماییم (شکل 11-1). به عنوان مثال، اگر بخواهیم از بین ۱۰۰۰ بیمار (جمعیت مورد مطالعه) ۱۰۰ نفر (نمونه موردنیاز) را با استفاده از این روش نمونه‌گیری کنیم، ابتدا فهرست شماره‌دار مثلاً به ترتیب حروف الفبا (alphabetical order) از هزار نفر تهیه می‌کنیم و در ادامه، فاصله نمونه‌گیری را محاسبه می‌نماییم که 10 می‌شود. در مرحله بعد یک نفر از شماره یک تا ۱۰ را به‌طور تصادفی انتخاب می‌کنیم. اگر عدد تصادفی انتخاب‌شده شماره پنج باشد، نمونه‌های بعدی با فاصله ده‌تایی یعنی شماره‌های ۱۵، ۲۵، ۳۵، ۴۵، ۵۵ و … تا حصول 100 نمونه انتخاب می‌شوند.

در نمونه‌گیری به روش نظام‌مند همانند روش نمونه‌گیری تصادفی ساده، شانس و یا احتمال انتخاب همه اعضای جمعیت مورد مطالعه برابر است و برخلاف روش تصادفی ساده، فقط اولین نمونه به‌صورت تصادفی انتخاب می‌شود.

هزینه و زمان کمتر در مقایسه با روش نمونه‌گیری تصادفی ساده و سادگی انجام از مهم‌ترین مزایای روش نمونه‌گیری تصادفی سیستماتیک است.

معایب این روش عبارتند از:

1- احتیاج به چارچوب نمونه‌گیری دارد (تهیه فهرست شماره‌دار).

2- ممکن است نمونه انتخاب‌شده، بهترین معرف و یا نماینده جمعیت مورد مطالعه نباشد.

3- اگر فاصله نمونه‌گیری بر تغییرهای منظم در جمعیت مورد مطالعه منطبق شود، سوگرایی رخ می‌دهد.

 

نکته 1: تا زمانی که نقطه یا شماره آغازین نمونه‌گیری یا اولین نمونه به‌صورت تصادفی انتخاب می‌شود، روش نمونه‌گیری تصادفی نظام‌مند جزو روش‌های نمونه‌گیری احتمالی است.

 

نکته 2: اگر حاصل تقسیم جمعیت مورد مطالعه (N) بر حجم نمونه یا تعداد نمونه موردنیاز (n)، عدد کسری بود، به نزدیک‌ترین عدد صحیح گرد (round) کنید.

پژوهش‌های علوم پزشکی

شکل 11-1: نمای طرح‌واره یا شماتیک (schematic diagram) از نمونه‌گیری تصادفی نظام‌مند (systematic random sampling)

در شکل، نقطه یا شماره آغازین (starting point/number) و فاصله نمونه‌گیری (sampling interval) مشخص شده است

نمونه‌گیری غیر احتمالی

انواع مطالعه در پژوهش‌های علوم پزشکی (۱)

همه‌ی قوانین را نقض کنید – پاسخ به پرسش‌های بخش نخست (n=1)

برای دانلود پی دی اف بر روی لینک زیر کلیک کنید

برچسبها
  • دکتر احمد مردانی
  • روش‌های نمونه‌گیری
  • نمونه‌گیری احتمالی
  • نمونه‌گیری تصادفی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *