Statistică, știința colectării, analizei, prezentării și interpretării datelor. Nevoile guvernamentale de a obține date de recensământ, precum și informații despre o varietate de activități economice, au dat o mare parte din impulsul timpuriu pentru domeniul statisticii. În prezent, nevoia de a transforma cantitățile mari de date disponibile în multe domenii aplicate în informații utile a stimulat atât dezvoltările teoretice, cât și cele practice în statistică.
Datele sunt faptele și cifrele care sunt colectate, analizate și rezumate pentru a fi prezentate și interpretate. Datele pot fi clasificate fie ca fiind cantitative, fie calitative. Datele cantitative măsoară fie cât de mult sau cât de mulți din ceva, iar datele calitative oferă etichete, sau nume, pentru categorii de elemente similare. De exemplu, să presupunem că un anumit studiu este interesat de caracteristici precum vârsta, sexul, starea civilă și venitul anual pentru un eșantion de 100 de persoane. Aceste caracteristici ar fi numite variabilele studiului, iar valorile datelor pentru fiecare dintre variabile ar fi asociate cu fiecare individ. Astfel, valorile datelor de 28 de ani, bărbat, necăsătorit și 30 000 de dolari ar fi înregistrate pentru un bărbat necăsătorit de 28 de ani cu un venit anual de 30 000 de dolari. Cu 100 de indivizi și 4 variabile, setul de date ar avea 100 × 4 = 400 de elemente. În acest exemplu, vârsta și venitul anual sunt variabile cantitative; valorile datelor corespunzătoare indică câți ani și câți bani pentru fiecare individ. Sexul și starea civilă sunt variabile calitative. Etichetele bărbat și femeie furnizează datele calitative pentru gen, iar etichetele necăsătorit, căsătorit, divorțat și văduv indică starea civilă.
Metodele de sondaj prin sondaj sunt utilizate pentru a colecta date din studii observaționale, iar metodele de proiectare experimentală sunt utilizate pentru a colecta date din studii experimentale. Domeniul statisticii descriptive se referă în primul rând la metodele de prezentare și interpretare a datelor cu ajutorul graficelor, tabelelor și rezumatelor numerice. Ori de câte ori statisticienii utilizează date dintr-un eșantion – adică un subansamblu al populației – pentru a face afirmații despre o populație, ei efectuează inferențe statistice. Estimarea și testarea ipotezelor sunt proceduri utilizate pentru a face inferențe statistice. Domenii precum asistența medicală, biologia, chimia, fizica, educația, ingineria, afacerile și economia utilizează pe scară largă inferența statistică.
Metodele de probabilitate au fost dezvoltate inițial pentru analiza jocurilor de noroc. Probabilitatea joacă un rol cheie în inferența statistică; ea este utilizată pentru a furniza măsuri ale calității și preciziei inferențelor. Multe dintre metodele de inferență statistică sunt descrise în acest articol. Unele dintre aceste metode sunt utilizate în principal pentru studii cu o singură variabilă, în timp ce altele, cum ar fi analiza de regresie și de corelație, sunt utilizate pentru a face deducții cu privire la relațiile dintre două sau mai multe variabile.