Last Updated on 2023年12月28日 by カメさん
こんにちは！看護師のカメさん(@49_kame)です。
この記事は5分程度で読めます。
今回は標本と母集団について解説します。
一般的な研究は、大きな集団（例えば関東の大学病院など）の特性を把握するために行います。そのためには大きな集団に所属する全ての人に調査を行うことが理想です。それが以下で説明する全数調査です。
しかし、全数調査は負担が多きというデメリットあります。そのためほとんどの研究が、大きな集団から一部を抜き取り調査する標本調査という方法を行います。これは研究を行う上で基盤となる考え方です。科学的根拠のある研究を行うためにも、しっかりと把握しておきましょう。
研究では統計解析のために膨大なデータ（アンケート調査のデータなど）を入力する作業が必要となります。これは単純作業ですが、多大な労力と時間を要します。また正確性も重要になります。そのため、データ入力を専門業者に依頼することも１つの選択肢だと思います。
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「全数調査」と「標本調査」について解説
統計調査には上記の通り、全数調査と標本調査の２つがあります。
「全数調査」とは？
全数調査とは、対象とする集団、全てに対して調査を行う調査です。
全数調査の代表は国勢調査です。
国勢調査では、日本に住んでいるすべての人・世帯を対象とします。
「標本調査」とは？
標本調査とは、対象とする集団の、一部だけを調査して全体を推測する調査です。
標本調査ではテレビの視聴率が有名です。
モニターとなった一部の世帯のテレビに計測器を付け、どの時間帯に何の番組を見ていたのかを計測する標本調査です。
「全数調査」と「標本調査」はどちらが良いの？
正確な調査は全数調査ですが、費用や負担の面から実現性が低いことが多いです。そのため一般的な研究では、全体から一定数の対象を抽出して調査を行う標本調査が採用されます。
標本調査の際の「対象集団」と「抽出された集団」の関係が、これから解説する「母集団」と「標本」の関係と同じです。
「母集団」と「標本」とは？
研究にてデータを収集する際は、「母集団」と「標本」を設定します。そして前述の通り「標本」から「母集団」を推定します。推定する際は、「標本平均」を求めて「母平均」を推定します。
研究対象者と同じ属性を持ったn≒∞の集団を母集団と呼びます。
つまり、研究対象者と同様の条件にある全ての人です。例えば、大学病院の看護師を対象とするのであれば、全国の大学病院の看護師が「母集団」となります。
※母集団のデータから計算される平均は「母平均」と呼ばれます。
母集団から抽出された対象者を標本と呼びます。
例えば、大学病院の看護師を対象とするのであれば、前述の通り全国の大学病院の看護師が「母集団」であり、そのうちのA大学病院の看護師が「標本」となります。
※対象者（標本）のデータから計算される平均は「標本平均」と呼ばれます。統計解析では、「標本平均」を求めてから「母平均」を推測する。
看護師10名からなる対象者n=10は、全国の看護師n=∞の「母集団」から抽出された10名（標本）と考えます。
対象となる看護師10名の平均（標本平均）を求めてから、統計解析を行うことにより、全国の看護師の平均（母平均）を推測します。
「母集団」と「標本」にも分類がある？
上記の母集団と標本の解説を理解したら、次は母集団と標本の分類についても理解しましょう。
母集団の分類：「目標母集団」と「調査母集団」
母集団には「目標母集団」と「調査母集団」の２つの分類があります。
今回の研究により特徴を明らかにしたい社会や集団のことです。
言い換えると「理想上の母集団」とも言えます。つまり、本当は調べたいけど制約があり調べられない集団のことです。例えば、全国の看護師などは「理想上の母集団」であり「目標母集団」になると思います。
標本調査の調査設計上の母集団です。
言い換えると「実在の母集団」です。つまり、実際に調査する標本に対応した母集団のことです。例えば、例えばＡ病院の看護師などは「実在の母集団」であり「調査母集団」となります。
標本の種類：「計画標本」と「有効標本」
標本には「計画標本」と「有効標本」の２つの分類があります。
「調査母集団」から抽出された標本のことです。
言い換えると「調査されるべき対象としての標本」です。つまり、実際に調査を行いたいと考えている標本のことです。例えば、Ａ病院Ｂ病棟の看護師30名などは「調査されるべき対象としての標本」であり、「計画標本」となります。
実際に調査して有効な回答を得られた標本のことです。
言い換えると「データセットに含まれる、分析可能な標本」です。つまり、実際にデータを得ることのできた標本のことです。例えば、Ａ病院Ｂ病棟の看護師30名のうち欠損値のある対象を除外した25名などは「データセットに含まれる、分析可能な標本」であり、「有効標本」です。
下記の図のように、「有効標本」を基にして「推測統計や理論的推論」を行い、「目標母集団」の特徴を推測するのが量的研究だよ。
標本を抽出する際のポイント：「外的妥当性（一般化可能性）」
母集団から標本を抽出する際に考慮しなければいけないことに「外的妥当性」があります。
外的妥当性とは、研究結果を研究サンプル以外の母集団にどこまで適用する能力があるかの指標です。外的妥当性は一般化可能性とも呼ばれています。
つまり、今回得られた結果が「標本だけの結果じゃなくて、母集団を推測する結果でもあるよ！」と示すことのできる程度です。
看護研究であれば、研究で得た知見を、今回の調査対象者より広い「患者集団」や「看護師集団」に応用できる結果となることが理想ですよね。そう考えると、外的妥当性の高い研究は、社会的にも意味のある研究だと言えます。
外的妥当性を高めるためには？
外的妥当性を高めるために最も有効な手段は無作為抽出です。しかし、無作為抽出には様々な制約があり実現が難しい場合がほとんどです。
無作為抽出が難しければ、研究デザインを決める段階で適格基準と除外基準を明確にすることが有効です。
標本抽出に関する詳しい解説や研究デザインに関する詳しい解説に興味のある方は下記の記事を参照してください。
標本を調査する際のポイント：測定方法の正確性
標本を調査するだけで、母集団のことをある程度推測できます。ここで重要なことは「どの程度正確か」ということです。
「どの程度正確か」とはつまり、「どの程度正確な測定用具を使っているか」ということです。
正確な測定用具の指標に「信頼性」と「内的妥当性」があります。
信頼性とは、調査によって測定される結果が一貫しているかどうかの指標です。
内的妥当性とは、調査で測定しようとしている内容を、確実に測定しているかどうかの指標です。
まとめ
母集団と標本について正しく理解することで、１つの研究結果を他の集団に当てはめることができる可能性が上がります。それはつまり社会的に意義のある研究になるということです。
業務改善のための目の前の集団のみを対象とした調査だけでなく、広い視野を持った研究を行うようにしましょう。
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