Điều gì xác định một mẫu thích hợp? Mối quan tâm hàng đầu trong việc chọn một mẫu thích hợp là mẫu đó phải đại diện cho quần thể. Mọi biến quan tâm phải có cùng phân bố trong mẫu như trong tổng thể mà từ đó mẫu được chọn. Điều này đòi hỏi kiến ​​thức về các biến và sự phân bố của chúng trong quần thể, tất nhiên đó là lý do tại sao chúng tôi thực hiện nghiên cứu ngay từ đầu! Do đó, thường không thể đảm bảo tính đại diện của quần thể. Tuy nhiên, các nhà thống kê đã đưa ra những cách mà chúng ta có thể đưa ra một đảm bảo hợp lý về tính đại diện.

Trước khi lấy mẫu, quần thể phải được xác định rõ ràng. Trong một cuộc điều tra quần thể, điều này đòi hỏi phải có một danh sách (khung lấy mẫu) của tất cả các cá thể trong quần thể. Sau đó, các phương pháp xác suất có thể được phát triển để vẽ một mẫu theo cách mà chúng ta có thể đảm bảo tính đại diện của các đặc điểm khác nhau mà chúng ta quan tâm. Trong các thử nghiệm (chẳng hạn như các thử nghiệm lâm sàng), danh sách này có thể không rõ ràng và có thể phát triển khi quá trình lấy mẫu tiến triển. Ví dụ, danh sách các tiêu chí bao gồm và loại trừ sẽ được chỉ định khi bắt đầu thử nghiệm, xác định khuôn khổ chung cho quần thể. Sau đó, khi các bệnh nhân được xác định, họ sẽ được chọn để nghiên cứu và phân bổ vào các nhóm thử nghiệm khác nhau bằng cách sử dụng các phương pháp xác suất.

Khung lấy mẫu bao gồm danh sách các phần tử (đơn vị) của tổng thể. Trong các cuộc điều tra quần thể, đây là danh sách những người. Trong các thử nghiệm lâm sàng đối với một loại bệnh, đó là danh sách các bệnh nhân mắc bệnh đó. Trong một nghiên cứu bệnh chứng, đó là danh sách những người mắc bệnh và danh sách những người không mắc bệnh. Tính đầy đủ và chính xác của danh sách này là điều cần thiết để nghiên cứu thành công. Một trong những sai sót lớn trong nhiều dự án nghiên cứu là lựa chọn sai lệch khung lấy mẫu.

Ví dụ: nếu một cuộc khảo sát qua điện thoại được thực hiện ở Ấn Độ trước cuộc tổng tuyển cử để dự đoán đảng nào sẽ giành chiến thắng, kết quả rất có thể sẽ sai, vì khung lấy mẫu chỉ bao gồm những người giàu có (có thể mua điện thoại) và ý kiến ​​của họ không có khả năng đại diện cho toàn bộ dân số.

Khi đã xác định được khung chọn mẫu, người ta cần có phương pháp chọn các cá thể từ khung này để đưa vào nghiên cứu. Hai vấn đề quan trọng: nên chọn một mẫu lớn như thế nào và nên chọn các đơn vị riêng lẻ như thế nào.