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統計學是在資料分析的基礎上，研究測定、收集、整理、歸納和分析反映資料資料，以便給出正確訊息的科學。這一門學科自17世紀中葉產生並逐步發展起來，它廣泛地應用在各門學科，從自然科學、社會科學到人文學科，甚至被用於工商業及政府的情報決策。隨著巨量資料時代來臨，統計的面貌也逐漸改變，與資訊、計算等領域密切結合，是資料科學中的重要主軸之一。

譬如自一組資料中，可以摘要並且描述這份資料的集中和離散情形，這個用法稱作為描述統計學。另外，觀察者以資料的形態，建立出一個用以解釋其隨機性和不確定性的數學模型，以之來推論研究中的步驟及母體，這種用法被稱做推論統計學。這兩種用法都可以被稱作為應用統計學。數理統計學則是討論背後的理論基礎的學科。
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