统计学是在数据分析的基础上,研究如何测定、收集、整理、归纳和分析反映数据数据,以便给出正确消息的科学。这一门学科自17世纪中叶产生并逐步发展起来,它广泛地应用在各门学科,从自然科学、社会科学到人文学科,甚至被用于工商业及政府的情报决策。随着大数据(Big Data)时代来临,统计的面貌也逐渐改变,与信息、计算等领域密切结合,是数据科学(Data Science)中的重要主轴之一。
譬如自一组数据中,可以摘要并且描述这份数据的集中和离散情形,这个用法称作为描述统计学。另外,观察者以数据的形态,创建出一个用以解释其随机性和不确定性的数学模型,以之来推论研究中的步骤及母体,这种用法被称做推论统计学。这两种用法都可以被称作为应用统计学。数理统计学则是讨论背后的理论基础的学科。