آمار را باید علم و عمل استخراج، بسط، و توسعه دانشهای تجربی انسانی با استفاده از روشهای گردآوری، تنظیم، پرورش، و تحلیل دادههای تجربی (حاصل از اندازه گیری و آزمایش) دانست. زمینههای محاسباتی و رایانهای جدیدتری همچون یادگیری ماشینی، و کاوشهای ماشینی در دادهها، در واقع، امتداد و گسترش دانش گسترده و کهن آمار است به عهد محاسبات نو و دوران اعمال شیوههای ماشینی در همهجا.
مراحل پایه برای انجام یک تجربه عبارتاند از :
برنامه ریزی تحقیق شامل تعیین منابع اطلاعاتی، انتخاب موضوع تحقیق و ملاحظات اخلاقی برای تحقیق و روش پیشنهادی. طراحی آزمون شامل تمرکز روی مدل سیستم و تقابل متغیرهای مستقل و وابسته. خلاصه سازی از نتایج مشاهدات برای جامعیت بخشیدن به آنها با حذف نتایج (آمار توصیفی). رسیدن به اجماع در مورد آنچه مشاهدات درباره دنیایی که مشاهده میکنیم به ما میگویند (استنباط آماری). ثبت و ارائه نتایج مطالعه.
پی بردن به واقعیات امور از طریق گردآوری و تعبیر داده ها، منحصر به پژوهشگران حرفه ای نیست. این امر در زندگی روزمرهء همهء مردم که می کوشند، آگاهانه یا ناآگاهانه، مسائلی را دربارهء جامعه، شرایط زندگی، محیط زندگی خود و کل دنیا درک کنند، معمول است. برای کسب اطلاع از وضیعت بیکاری، آلودگی ناشی از ضایعات صنعتی، اثر یک مسکن در دفع بیماری و سایر مسائل مورد علاقه در زندگی روزمزه؛ اطلاعات و ارقام را جمع آوری و آنها را تفسیر می نمائیم یا کوشش می کنیم که تفسیرهای دیگران را بفهمیم. بنابراین، هر روز از طریق تجزیه و تحلیل ضمنی اطلاعات مبتنی بر واقعیات، عمل کسب آگاهی انجام می گیرد.
منابع اطلاعات مبتنی بر واقعیات می توانند تجربیات فردی، اخبار روز در رسانه های گروهی، گزارش های دولتی، پیش بینی های هواشناسی، گزارش های مربوط به بازار، و نتایج حاصل از افکار عمومی باشند. روشهای آماری به طور گسترده ای در تهیهء این گونه گزارش ها به کار می روند. گزارش های متکی بر استدلال آماری و تفسیر دقیق نتایج، واقعاً روشنگرند؛ ولی غالباً استفادهء غلط از روشهای آماری، ممکن است عمدی یا ناشی از سهل انگاری باشد، منجر به نتیجه گیری غلط و تحریف واقعیت می شود. برای عامهء مردم، که خوانندگان اصلی این گزارش ها هستند، لازم است که تصوری از استدلال آماری در ذهن داشته باشند تا بتوانند داده ها را به طور صحیح تعبیر کنند و نتایج حاصل را ارزیابی نمایند. استدلال آماری ملاک هائی به دست می دهد که با استفاده از آنها می توان معلوم کرد که آیا داده ها، واقعاً نتایج را تائید می کنند یا خیر. البته در هر زمینه ای از تحقیق، اعتبار نتایج بستگی زیادی نیز به نوع استفاده از روشهای آماری در مرحلهء جمع آوری داده ها دارد. امروزه روشهای آماری در حکومتهای دموکراسی جدید نقش مهمی دارند. مثلاً، اگر نمایندگان انتخابی مردم بتوانند تمایلات موکلانشان را با استفاده از روشهای نمونه گیری مناسب به طور سریع معلوم کنند، بهتر می توانند سیاست عمومی کشور را در جهت رعایت خواسته های مردم تنظیم کنند
سرانجام استفادهی کورکورانه از روشهای آماریها
گروهی شامل پنج آماردان با قطار مسافرت میکردند. در یکی از ایستگاهها پنج نفر زیستشناس هم به آنها اضافه شدند. آنها مثل کسانی که از قبل همدیگر را میشناختند شروع به گفتگو نمودند. در خلال گفتگوها معلوم شد که هر کدام از زیستشناسها یک بلیط جداگانه برای خود خریدهاند در حالی که آماردانها به طور مشترک فقط یک بلیط خریدهاند. یکی از زیستشناسها با تعجب پرسید: چرا شما پنج نفر فقط یک بلیط خریدهاید؟ حتما هوس کردهایدکه دستگیر و به بیرون قطار پرت شوید! یکی از آماردانها پوزخندی زد و گفت: منتظر باشید و تماشا کنید! هنگامی که بازرس کنترل بلیطها نزدیک میشد، آماردانها با هم به نزدیکترین توالت رفته و در آن پنهان شدند. بازرس بلیطهای زیستشناسها راکنترل و هنگامی که میخواست برود، متوجه شد در توالت کناری قفل و چراغ آن روشن است. بازرس در توالت را زد و با صدای بلند گفت: بلیط لطفاً! یکی از آماردانها بلیط را از زیر درتوالت به بیرون هل داد. بازرس بلیط را کنترل و آن را از زیر در برگرداند. به محض اینکه بازرس رفت، هر پنج آماردان از توالت بیرون آمدند و خوشحال به کوپه خود برگشتند. زیستشناسها در حالی که داشتند از تعجب شاخ درمیآوردند، گفتند که این کار شما بسیار زیرکانه بود! ما هم سعی خواهیم کرد روش شما را در آینده امتحان کنیم. چند هفته بعد این دو گروه، دوباره در همان قطار با هم همسفر شدند. یکی از زیستشناسها گفت: ما روش شما را انجام دادیم و اینبار همگی یک بلیط مشترک گرفتیم. در این لحظه یکی از آماردانها گفت: واقعاً؟!! اما اینبار ما هیچ بلیطی نخریدهایم. آنها بهتزده نگاهی به هم کردند و گفتند: به هر حال یک بلیط برای پنج نفر شما خوب بود ولی بدون بلیط سوار قطار شدن ریسک بزرگی است. هنگامی که بازرس قطار در حال نزدیک شدن بود همه زیستشناسها به سرعت به طرف توالت رفتند تا قایم شوند. آماردانها نیز به دنبال آنها رفتند و به جای بازرس قطار، یکی از آماردانها در توالت را زد و گفت بلیط لطفاً! زیستشناسها بلیط را از زیر در به بیرون هل دادند. آماردانها بلیط آنها را برداشتند و در یک توالت دیگر جمع شدند. وقتی که مامور کنترل بلیط در توالت را زد، بلیط را از لای در نشان دادند. در این لحظه بازرس نزدیک در توالتی بود که زیستشناسها در آن جمع شده بودند. او داد زد: بلیط لطفاً! پاسخی نشنید. بلیط لطفاً! زیستشناسها تسلیم شدند و از توالت بیرون آمدند تا در ایستگاه بعدی اخراج شوند!
نتیجه اخلاقی: پژوهشگران علوم دیگر باید توجه داشته باشند که نباید از روشهای آماری بدون فهم درست تئوریهای آنها، استفاده کنند!