统计学实际上是应用数学的一个分支，其主要基于数理统计的理论基础，对收集到的数据进行量化分析和总结，从而进行推断和预测，为作出决策提供依据和参考。统计学可分为理论统计学与应用统计学两大类：理论统计学，也就是数理统计学，是统计学的数学性原理，具有通用方法论的理学性质;应用统计学指的是基于理论统计学的基本原理，应用于各个领域的数据处理方法、统计解析方法及统计推测方法。
在如今社会中人们接触最多、应用最为广泛的还是应用统计学，其按使用目的又可分为描述统计学和推断统计学两大类。
(1)描述统计是统计学最基本也是发展最早的内容，实际就是对所获得的海量数据进行准确、全面、简明、扼要地描述和展示，以使数据的使用者能够快速掌握数据的总体特点继而进一步使用。
(2)推断统计则是因总体数据的难以获得而发展出的利用少数样本对总体数据的各项特征进行估计的近现代学科，推断统计学的分支极为众多，但基本都围绕着基于推断目的的参数估计和假设检验展开，20世纪以来相继繁荣兴盛的回归分析、时间序列分析等都属于这一范畴，近年来成为应用统计学发展前沿的数据挖掘也同样属于推断统计学的分支。
和数学一样，统计学在其他各个学科中也都存在着大量的应用，从而形成了很多的交叉学科。统计学和生物学相结合便有了生物统计学，和教育学相结合就有了教育统计学，此外还有经济统计学、社会统计学、环境统计学、人口统计学、犯罪统计学等等，不一而足，在现代科学体系中占据了重要的地位。
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