이단계 집락표집에서의 표본크기 결정 연구

Study on Sample Size Determination for Two-stage Cluster Sampling

본 연구에서는 이단계 집락표집을 위해 표본설계를 할 때, 모평균에 관한 추정을 중심으로 예비조사를 통해 표본크기를 결정하는 방법을 제시하였다. 다른 랜덤표집의 경우 추정오차의 한계를 통해 표본크기를 쉽게 결정할 수 있는데 반해(Cochran, 1977), 이단계 집락표집의 경우 추정오차가 다소 복잡하고, 이에 따라 표본크기를 결정하기 위해서는 모든 군집 내에서의 전체 조사단위의 크기와, 각각의 군집에서 표본으로 추출될 크기에 관한 사전정보가 필요하게 된다. 실제 문제에서 이러한 정보를 얻는다는 것은 현실적으로 어려운 경우가 대부분이어서, 예비조사를 통해 일단계에서 추출될 군집들의 크기를 사전정보 없이 결정할 수 있는 표본크기 결정 방안을 연구 제시하였다. 또한 이단계 집락표집에서의 표본설계를 예시하기 위하여 가상자료를 생성하여 적용해본 결과 집락크기와 각 집락에서의 표본크기에 대한 정보 없이 이단계 집락표집법의 설계가 가능함을 알 수 있었다.

This paper investigates the determination of the smaple sizes in a two-stage cluster sampling based on preliminary sample survey. Many previous works such as Cochran(1977) introduces the study on the sample size based on the precision of the estimates such as the mean. However, the procedure of sample size determination for two-stage cluster sampling requires the information of all the cluster sizes and the size of the subsamples selected from all the clusters. This makes it difficult to be applied to a real problems. Therefore, we consider an ad-hoc approach in the determination of sample size with samples obtained from preliminary survey. The example is also provided.