علم آمار

معرفی علم آمار

“من علاقمندم به آمار به عنوان علمی فکر کنم که با استفاده از داده‌ها، معلومات را افزایش می‌دهد. علم آمار فرصت‌های جالب و هیجان انگیزی را برای آماردانان حرفه‌ای فراهم می‌آورد و برای ادارات دولتی و تصمیم‌گیری‌ها ر صنعت بسیار ضروری است، در واقع آمار یک مولفه تحصیلی جدید در تمام سطوح است.”

جان کترینگ ASA President,1997

 علم آمار چیست؟

دانشمندان و متخصصین تعاریف بسیاری از علم آمار ارائه می دهند؛ اما اغلب آنها بر این باور هستند که علم آمار در واقع ابزاری است برای اجرای تحقیقات و مطالعات مبتنی بر داده، چرا که آمار ابزارها و روش‌های متفاوتی را در زمینه تجزیه و تحلیل و همچنین توصیف و نمایش داده‌ها معرفی می‌کند. با این حال به طور کلی در تعریف این علم باید بگوییم، آمار با به کار گیری ابزارهای ریاضی و اصول احتمال به جمع‌آوری، سازماندهی، تجزیه، تحلیل و تفسیر داده‌ها می‌پردازد و با یافتن الگوها و کاربرد اصول مدل‌سازی ضمن کشف حقایق هستی، پیش‌بینی‌های دقیقی از رفتارهای آتی پدیده‌ها ارائه می‌کند.

علم آمار در تمام زمینه‌ها کاربرد داشته و می‌تواند در هر حیطه و سازمانی مورد استفاده قرار گیرد. در واقع شما وقتی قرار است مبتنی بر داده‌ها صحبت کنید، حتما در تحلیل و تفسیر داده‌ها از آنالیز‌های ریاضی و روش های آماری استفاده می‌کنید. تکنیک‌ها و روش‌های آماری به طور کلی در دو بخش معرفی می‌شوند و استفاده از آنها در ابتدا به نوع داده‌ها و در نهایت به نیاز مسئله بستگی دارد. آمار توصیفی و آمار استنباطی دو روش اصلی و کلی علم آمار می‌باشند که محقق با به کار گرفتن آنها می‌تواند داده‌های خود را توصیف کرده و مورد تحلیل قرار دهد.

با این حال شاید بپرسید منظور از آمار توصیفی و آمار استنباطی چیست؟ آیا آمار توصیفی و آمار استنباطی متفاوت از یکدیگر می‌باشند؟ آمار توصیفی و آمار استنباطی چه تفاوت‌هایی با هم دارند؟

سوالاتی که ذکر شد در واقع مفاهیم مهمی از علم آمار هستند که در این مقاله به صورت واضح و روش درباره آنها صحبت خواهیم کرد؛ اما در حالت کلی باید گفت آمار توصیفی با تمرکز بر روی خصوصیات ظاهری و قابل رویت داده‌ها به توصیف آنها می‌پردازد و اطلاعات کاملی از ویژگی‌های ظاهری داده‌ها را ارائه می‌کند ولی آمار استنباطی با تمرکز بر مفاهیم اصلی داده‌ها و استفاده از تکنیک‌های ریاضی، اصول احتمال و قوانین مدل سازی به ارائه نتایج اصلی تحقیق و الگوهای پیش بینی می‌پردازد.

علم آمار چیست؟

آمار توصیفی چیست؟

اگر آمار را علم زبان داده‌ها معرفی کنیم، آمار توصیفی همان زبانی است که به شکل عام‌تر و ساده‌تر به معرفی داده‌ها می‌پردازد و می‌تواند با یک نگاه کلی، اما دقیق، خصوصیات ظاهری داده‌ها را معرفی کند. علم آمار در حوزه آمار توصیفی، از ابزارهای مختلفی چون میانگین، میانه، چندک‌ها، نمودارها، جداول فراوانی و … استفاده می‌کند تا ویژگی‌های خاص و مهم یک جمعیت یا نمونه (مجموعه داده) را نشان دهد، در واقع با این روش به زبانی منطقی و تقریبا ریاضی می‌توان داده‌ها را به شکلی ساده و خلاصه معرفی کرد و توضیح داد.

آمار توصیفی ابزارهای مختلفی را برای معرفی و خلاصه‌سازی ویژگی داده‌ها استفاده می‌کند و البته این ابزارها بسته به نیاز مسئله و نوع داده‌ها انتخاب می‌شوند، حتی در برخی موارد ممکن است این ابزارها موجب دستیابی محقق به اطلاعات دقیق و بسیاری شده و محقق را از انجام تحلیل‌های آتی و به کارگیری روش‌های استنباطی بی‌نیاز سازد که البته تمام این موارد باید با آگاهی کامل انجام شود و محقق شناخت عمیقی از علم آمار و ابزارهای آن داشته باشد. با این همه در حوزه آمار توصیفی سه دسته شاخص برای بررسی شکل توزیع، گرایش مرکزی و تنوع داده ها وجود دارد که تحلیل و توصیف داده‌ها به وسیله آنها انجام می‌شود.

   آمار توصیفی

آمار استنباطی چیست؟

برخلاف آمار توصیفی که بر خلاصه کردن ویژگی‌های مهم داده‌ها تمرکز دارد، آمار استنباطی با به کارگیری اصول احتمال و مدل سازی‌های ریاضی به استخراج مفاهیم مهم از دل داده‌ها پرداخته و معمولا با ارائه مدل‌ها و الگوهای مختلف رفتار پدیده‌ها را براساس اطلاعات استخراج شده از داده‌ها، پیش‌بینی می‌کند. در روش آمار استنباطی معمولا از نمونه کوچک‌تر برای انجام مطالعات استفاده می‌شود؛ اما با توجه به آنکه تمامی نتایج و استدلال‌ها در این روش بر پایه ریاضیات است، می‌توان نتایج به دست آمده از نمونه کوچک‌تر را به کل جامعه تعمیم داد.

البته انجام تحلیل‌های آماری و استخراج مدل‌های مختلف براساس اصول آمار استنباطی نیازمند دانش عمیقی از علم آمار است. بنابراین برای استفاده از ابزارهای آمار استنباطی حتما لازم است در این زمینه مطالعات زیادی انجام دهید یا راه بهتر اینکه از یک متخصص آماری کمک بگیرید.

آمار توصیفی و آمار استنباطی چه تفاوتی با هم دارند؟

اکنون که به تعریف جامع علم آمار و انواع آن پرداختیم و توضیح مفصلی راجع‌به آمارهای توصیفی و استنباطی دادیم، یک سوال مطرح می‌شود و آن اینکه آیا آمار توصیفی با آمار استنباطی تفاوت دارد؟

در پاسخ با توجه به آنچه تا به اینجا گفتیم، باید بگوییم کاملا مشخص است که این دو روش با یکدیگر متفاوت هستند؛ اما استفاده از آنها منوط به نیاز مسئله است و همچنین اینکه می‌توان در یک پروژه تحقیقاتی از هر دو آنها به صورت مکمل استفاده کرد. بنابراین هر دو روش کارآمد هستند و هیچ یک بر دیگری ارجحیت ندارد بلکه انتخاب آن به شرایط و نیاز مسئله بستگی دارد.

بنابراین سوالی که اکنون مطرح می‌شود این است که در علم آمار، آمار توصیفی و آمار استنباطی چه تفاوت‌هایی با یکدیگر دارند؟

آمار استنباطی

تفاوت این دو روش قطعا تفاوت در روشی است که آنها در تحلیل داده‌ها استفاده می‌کنند. همانطور که در معرفی آمار توصیفی گفتیم در این روش محقق از جداول و نمودارها برای خلاصه‌سازی داده ها و شاخص‌های مرکزی و توزیع ها برای معرفی داده‌ها و ویژگی‌های اصلی آنها استفاده می‌کند؛ اما در بخش آمار استنباطی محقق به ویژگی‌های ظاهری بسنده نکرده و به دنبال کشف واقعیت‌های نهفته‌ای است که در دل این داده‌ها پنهان شده است. بنابراین با به کارگیری اصول احتمال و مدل سازی‌های ریاضی نتایج مورد نظر خود از کند و کاو روی داده‌ها به دست می‌آورد.

بنابراین در تعریف تفاوت‌های آمار استنباطی و آمار توصیفی می‌توان گفت:

• آمار توصیفی ویژگی‌های جامعه یا نمونه را توصیف می کند، در حالی که آمار استنباطی از نمونه برای تعمیم نتایج داده‌ها به جامعه بهره می‌برد.
• آمار توصیفی از جداول و نمودارها برای ارائه نتایج استفاده می‌کند، در حالی که آمار استنباطی با ارائه مدل‌ها نتایج آینده را پیش‌بینی و تخمین می‌زند.
• آمار توصیفی از داده‌های جمع‌آوری شده و شناخته شده برای بیان نتایج استفاده می‌کند، در حالی که آمار استنباطی از داده‌ها برای بیان نتایج احتمالی بهره می‌برد.
• آمار توصیفی از گرایش مرکزی و توزیع‌ها در ارزیابی داده‌ها استفاده می‌کند، در حالی که آمار استنباطی با آزمون فرض‌ها، فاصله اطمینان، تحلیل‌های رگرسیونی و همبستگی به تحلیل داده‌ها می‌پردازد.

در پایان هر دو تکنیک، روش‌هایی هستند برای تجزیه تحلیل داده‌ها که بر طبق اصول علم آمار و همچنین عوامل مهمی چون نیاز مسئله، نوع داده‌ها و شرایط اجرایی مطالعات مورد استفاده قرار می‌گیرند.