無作為抽出
その名の通り、ある集団から要素を抽出するのに、作為的な手順を使わないことが特徴である。そのため、無作為抽出法によるサンプリングを行うと、集団の全ての要素が同じ確率で抽出されることになる。
標本調査における標本の抽出法には、全体から無作為に抽出する「無作為抽出」の他に、全体から作為的に抽出する「有意抽出」がある。例えばクラスの掃除当番を選ぶ場合、「出席簿からくじで無作為に抽出した出席番号の生徒を掃除当番に任命する」のが無作為抽出で、「先生が気に入った奴を掃除当番に任命する」のが有意抽出である。無作為抽出の方が客観的な公平性が担保でき、「段ボールで自作したルーレット」や「印刷に失敗したプリント用紙の裏紙で自作した抽選箱」など割と簡単に道具を作れるので、民間でも割とカジュアルに行われている。仮に「無作為抽出」と称していても、客観的な無作為性が担保できない場合、例えば「出席簿でたまたま目についた奴を何名か無作為に掃除当番に任命する」などは、先生が気に入った奴を有意抽出している可能性が客観的に排除できないので、無作為抽出ではない。
統計調査にも使われる。「割りばしで自作したので特定の番号の物がいつもささくれで引っかかる抽選機」などの精度の低い乱数発生器を使用したことによる無作為性(ランダムネス)の低さは、「掃除当番を選ぶ」などの場合は単に「クジ運が悪い」として我慢してもらえば問題にならないものの(それでも限度があり、あまり悪いと有意抽出と同様にクジ運ではなく先生が恨まれることになる)、統計調査などの学術的調査では標本誤差の元となるので、問題となる。
直接、ある集団の全ての要素を無作為に配列(ランダマイズ)し、そこから任意の要素を抽出する方法と、まず、ある集団の全ての要素で構成される任意の配列のリスト(標本抽出枠)を作り、標本抽出枠のそれぞれの要素に連番を振り、乱数生成器(ランダマイザー)で無作為な乱数を生成し、出て来た乱数と同じ番号が振られた要素を標本として標本抽出枠から抽出する方法がある。
例えばトランプや抽選機では、ランダマイズされたものから任意のカードやボールを引くことによって無作為抽出が行われる。トランプではシャッフル、抽選機では回転(俗にガラガラと言う)によってランダマイズが行われる。一方、統計調査などで、人間を無作為抽出する場合は、複数人の人間をまとめてシャッフルできる巨大生物でもない限り、まず調査対象となったある集団(母集団)の全ての人間がリストアップされて連番が降られた標本抽出枠を作って、そこから乱数発生器で乱数を生成して要素を無作為に選んで抽出する方法が使われる。
コンピューターやサイコロなど、要素を無作為に配列したり乱数を発生させたりする装置のことを乱数生成器(ランダマイザー)と言う。