樣本數的設定，固然要考慮一般抽樣原則，但也必需兼顧TEPS的主要目標：除了提供敘述性的統計數據外，更能做進一步的因果機制的分析，以回答基礎研究與政策的問題。因果分析愈深入，通常需要的樣本數就愈高，甚至高出一般描述性統計樣本的數十倍，仍不一定有足夠的統計變異量，去做精確的推論。
總樣本數 --- 做為一個公用的多目的調查，我們可以想到許多重要的研究主題，會需要3,000個以上的樣本數。使用國外panel教育調查資料，而在一流社會學、經濟學期刊中發表的論文，大部份分析都使用一萬到兩萬名學生。國際上有關學校的重要學術研究，都有上千的學校數。就以美國國會於1964年立法要求執行的教育調查研究計畫為例，調查對象就包括了將近4,000所學校，僅是高中學生的樣本數就將近25萬人，其研究報告的The Coleman Report就改寫了美國近代的教育研究的歷史。相對而言，我們的資料庫所牽涉到的學生總數不算特別多。
學校數 ---- 就以美國教育部1988年的中學生長期追蹤調查（NELS：88）而言，其資料就包括約1,000所學校及兩萬多名的8年級學生。我們只抽到539所學校，其中必須兼顧各級學校（國中、高中/職和五專）、各類學程、公私立、以及城鄉之差異，所以從統計分析的角度來看，這個數目已經不甚理想，若要進行學校層次，較為細緻的分析，可能會捉襟見肘。其中對學生樣本數的考量，是因為深入的因果分析對大樣本之需求，而不是因為美國人口眾多。
班級數 ---- 台灣的中學與美國的不一樣，每個年級都有固定的班級，而不是隨著科目而重組，因此，原則上研究者可以區分班級和學校對學生學習的效應。但因為在每所學校必須盡量多抽一些班級，才能達到有效區分的目的，所以在經費的限制下，我們每個年級約抽了1,000至1,200班（每所學校平均約四班）。其實這個班級數也只和NELS的學校數差不多，如果要與學校的效應區分的話，這樣的班級數顯然不算多。
每班的抽樣人數 ----由於TEPS採用三個類屬層次（nested groups）的設計，所以必須要有足夠的學校數、班級數和學生數，才能應付未來使用者對多層次因果機制分析的需求。每一個層次在進行多變項因果分析時的統計精確性，是本計畫樣本設計之關鍵所在。為了確保一定程度的統計穩定性，再加上流失率的考量，第一波調查至少每班15人。