PISA 2015에서 학생 모집단의 정의 등은 이전과 유사하다. 만 15세 학생들 대상의 예비검사 표집이 실시됐으며 2단계 비례층화 설계를 사용했다.
이전 주기와 달리 PISA 2015에서는 컴퓨터 기반으로 평가 자료가 수집되나 평가 대상인 학생 모집단(population)7)에 대한 정의와 이에 따른 표집 설계 및 절차는 이전 주기와 유사하다. 중․고등학생 중에서 학생들의 연령에 근거하여 만 15세 학생들을 대상으로 한예비검사의 표집이 실시되었는데, PISA 2015 예비검사의 국내 시행 시기에 부합하는 학생모집단의 생년월일을 ‘1998년 3월 1일부터 1999년 2월 28일 사이에 출생한 학생’로 결정하였다(송미영 외, 2013c). 평가대상이 되는 학생 표본을 표집하기 위하여 PISA에서는 2단계 비례층화(proportionate stratified sampling) 설계를 사용하고 있다. <표 Ⅱ-1-1>에는 PISA 2015 예비검사의 평가대상 표집을 위한 설계가 요약되어 있다.