ما تقریبا همیشه با نمونه ها با توجه به اطلاعات محدود و مختلف سروکار داریم. با در نظر گرفتن نمونه های تصادفی تولد، چگونه می توانیم به بررسی رابطه بین وزن نوزاد متولد شده و مرگ و میر کودکان پردازیم؟ چه نوع صحتی را می توانیم پیش بینی کنیم و چگونه این موارد بستگی به اندازه نمونه دارد؟ آیا مهم می باشد که چگونه انتخابی را در مورد نمونه برداری میزان تولدها انجام دهیم؟ ما می بایست با موضوعات زیر روبرو شویم. روش های مد نظر قرار دادن این پرسش ها بستگی به این دارد که چگونه می توانیم نمونه برداری تصادفی را از جمعیت انجام دهیم؟ در این فصل، ما شکل های ساده نمونه برداری تصادفی و تاثیر گسترده ان ها را بر روی پاسخ های داده شده به این پرسش ها مد نظر قرار می دهیم. در ادامه، اهمیت آماری ارتباط نمونه های مشاهده شده و برآورد اندازه گیری های مختلفی از این ارتباط را مد نظر قرار می دهیم.
قبل از مورد بحث قرار دادن طرح بررسی، به توضیح موئلفه های تودرتو جمعیت مورد نظر می پردازیم. جمعیت هدف به جمعیتی اشاره می کند که تمایل داریم براورد و استنباط مان را با توجه به رابطه بین بیماری و ابتلا به آن انجام دهیم. گاهی اوقات بسیار مشکل می باشد تا نمونه برداری مستقیمی را از جمعیت هدف انجام دهیم؛ در چنین مواردی، زیرمجموعه مناسبی از جمعیت وجود داشته که تحت آن چارچوب های نمونه برداری مناسبی در دسترس می باشد. ما این زیرمجموعه را، جمعیت مورد مطالعه می نامیم، و این جمعیتی است که ما قادر به نمونه برداری از آن می باشیم. در نهایت نمونه، شامل افراد نمونه برداری شده حقیقی از جمعیت مورد مطالعه بوده که از آن ها ما داده هایی را در مورد بیماری، ابتلا و فاکتورهای دیگر بدست می آوریم. شکل 5.1 طرح کلی از این سه گروه را نشان می دهد. توجه داشته باشید که این شکل به عنوان نمایشگر مقیاس نمی باشد. معمولا جمعیت مورد مطالعه به عنوان بخش بسیار بزرگی از جمعیت هدف نبوده، در حالی که نمونه در ارتباط با جمعیت هدف و مورد بررسی بسیار کوچک می باشد. برای نمونه، در بسیاری از مطالعات، مصاحبه تلفنی برای جمع اوری اطلاعات بر روی موضوع مورد بررسی مورد استفاده قرار می گیرد. در این بررسی، جمعیت مورد مطالعه شامل افرادی در خانواده ها می باشند که دارای تلفن در محل اقامت خود می باشند.