您的瀏覽器不支援JavaScript功能,若網頁功能無法正常使用時,請開啟瀏覽器JavaScript狀態
:::

統計學

應用數學的核心領域-統計學

統計學是一門從應用數學中發展而來的重要學科,它專注於數據的收集、整理、分析與解釋,並運用數學理論來進行推論和決策。作為應用數學的分支,統計學結合了數學模型與機率理論,為處理不確定性和隨機現象提供了系統化的方法。在現代社會中,統計學的應用範圍極為廣泛,涵蓋商業、經濟、醫學、工程、社會科學和大數據等領域。透過統計學,我們能夠從複雜的數據中提取有價值的資訊,並為解決實際問題提供科學的依據。

統計學要學什麼?

統計學是一門結合數學理論與實務應用的學科,主要研究如何從數據中提取有價值的資訊並進行推斷。學習統計學需要從基礎理論入手,包括描述性統計與推論性統計,幫助我們了解如何總結數據特徵並進行合理的預測。此外,微積分與線性代數等數學基礎,以及機率概論中的隨機事件與分布,都是統計學的重要支撐。進一步的學習還包括資料分析與建模,例如迴歸分析、多變量分析、抽樣調查與無母數統計,這些技術能夠幫助我們深入理解變數間的關係並進行精確的推論。

系上以應用數學為主軸,從微積分與線性代數奠定連續與離散結構的基礎,結合機率、數理統計與數值分析,打造「模型—計算—驗證—決策」的完整能力鏈。在此架構下,統計不是孤立的技術,而是用來校準模型、量化不確定性、提升預測與風險控管的強力後盾。課程涵蓋最佳化與動態系統、迴歸與多變量分析、無母數與類別資料分析、資料科學與機器學習、巨量資料分析等,讓學生能把理論方法落到商業分析、工業品質、金融工程、生醫資料、智慧製造與數位轉型。

隨著大數據時代的來臨,統計學的應用範圍持續拓展,從資料處理、分析到機器學習模型的訓練,統計方法在各領域中扮演著舉足輕重的角色。不僅如此,實驗設計與品質管制亦是統計學的重要應用,幫助我們規劃科學實驗並提升製程品質。在實務層面,統計學著重於解決實際問題的能力,透過資料提取有價值的資訊,為企業決策與科學研究提供堅實的依據。統計學的學習不僅奠定了理論基礎,更培養靈活應用的能力,成為現代社會中不可或缺的工具。

學程規劃循序漸進:大一夯實數學與統計基礎,大二建構機率與數理統計的理論框架,大三擴展至跨域建模與資料分析,大四以專題研究、統計諮詢及資料分析實作為總結,面對真實情境的挑戰。畢業後出路多元,涵蓋數學建模與最佳化、資料科學與機器學習、統計分析與風險管理、生物統計與臨床資料、工業統計與品質工程等領域。選擇應用數學為核心,你將具備更強的抽象思維與工具運用能力,而統計則是將洞見轉化為行動的加速器。

學習方向 內容
基礎理論
  • 統計學基礎:描述性統計、推論性統計。
  • 數學基礎:微積分、線性代數。
  • 機率概論:隨機事件與分布。
資料分析與建模
  • 迴歸分析:預測與解釋變數相關性。
  • 抽樣調查:設計抽樣方法以最小化誤差。
  • 多變量分析:研究多變數間的關係。
  • 無母數統計:不依賴分布假設的推論。
資料處理與應用
  • 資料科學導論:處理與分析大量數據。
  • 巨量資料分析:應用大數據技術。
  • 機器學習:訓練模型進行預測與分類。
實驗設計與品質控制
  • 實驗設計:規劃科學實驗以獲得可靠數據。
  • 品質管制:監控與改進製程品質。
實務應用
  • 統計諮詢:應用統計理論於實際問題解決。
  • 統計資料分析:從資料中提取資訊,支持決策。

統計學基礎概念

統計學中,數據可分為質性數據與量化數據。質性數據描述事物的屬性,如性別、顏色等;量化數據則以數值呈現,可進行運算,如收入、年齡、體重等。描述統計學用於總結數據特徵,常用指標包括集中趨勢測量(如平均值、中位數、眾數)和變異性測量(如範圍、標準差、變異係數)。推論統計學則是從樣本推測母體特徵,常用方法有假設檢定、置信區間和回歸分析,用於判斷與預測。

概率分佈描述隨機變數的可能取值及其概率,常見的分佈形式包括常態分佈(鐘形曲線)、二項分佈(描述二元事件)和泊松分佈(描述事件次數)。在數據分析中,抽樣方法至關重要,簡單隨機抽樣保證每個樣本有相同機會被選中,分層抽樣按特徵分層後抽取樣本,系統抽樣則按固定間隔選取樣本,這些方法提高了分析的準確性與效率。

主題 內容
數據類型(Data Type)
描述統計學(Descriptive Statistics)
  • 用於總結和描述數據的特徵。
  • 常用指標:
    • 集中趨勢測量:平均值、中位數、眾數。
    • 變異性測量:範圍、標準差、變異係數。
推論統計學(Inferential Statistics)
  • 從樣本數據推測整體母體的特徵。
  • 常用方法:
    • 假設檢定(Hypothesis Testing)
    • 置信區間(Confidence Interval)
    • 回歸分析(Regression Analysis)
概率分佈(Probability Distribution)
  • 用於描述隨機變數的可能取值及其概率。
  • 常見分佈:
    • 常態分佈(Normal Distribution)
    • 二項分佈(Binomial Distribution)
    • 泊松分佈(Poisson Distribution)
抽樣方法(Sampling Methods)
  • 簡單隨機抽樣:每個樣本都有相同的被選中機會。
  • 分層抽樣:根據特定特徵將母體分成幾個層級,再從每層中抽取樣本。
  • 系統抽樣:按固定間隔選取樣本。

▍統計學課程

課程光譜 內容
基礎課程
  • 統計學、微積分、線性代數。
  • 這些課程奠定了未來學習的基礎。
進階課程
  • 機率概論、數理統計。
  • 深入探討統計理論與應用。
專業課程
  • 多變量分析、無母數統計、類別資料分析、實驗設計。
  • 拓展統計各領域的應用。
應用課程
  • 統計諮詢/統計資料分析。
  • 將理論應用於實際資料分析。

▍統計畢業出路

統計學是一門廣泛應用於各行各業的重要學科,扎實的統計知識與技能能為個人開啟多元化的職涯道路。在商業與經濟領域,學生透過學習個體經濟學、總體經濟學、財務統計及會計學等專業課程,畢業後可勝任金融、保險及會計等行業,成為市場分析師、財務專員或保險精算師等高需求的專業人才。而在工業領域,統計學聚焦於工業統計、品質管制及品管實務,培養學生進入製造業或品質管理相關職位,協助企業提升生產效率與產品品質,創造更高的競爭力。

隨著大數據時代的快速發展,數據分析成為統計學的核心應用之一。透過學習資料科學導論、巨量資料分析及機器學習等課程,畢業生能在科技產業及數據分析領域展現專業實力。此外,統計學也為研究與發展提供堅實基礎,從理論統計到生物統計的專業知識,讓學生具備進一步研究及跨領域發展的能力。不論是投身大數據、生物醫學,還是商業與工業的高階研發工作,統計學畢業生皆能展現無限潛力,開創嶄新的未來。

職涯路徑 內容
商業與經濟
  • 個體/總體經濟學、財務統計、會計學、保險數學。
  • 適合從事金融、保險、會計等行業。
工業
  • 工業統計、品質管制、品管實務。
  • 適合進入製造業、品質管理等領域。
數據分析
  • 計算機概論、資料科學導論、巨量資料分析、機器學習。
  • 適合從事數據分析、科技產業等。
研究與發展
  • 理論統計、商業統計、工業統計、大數據、生物統計。
  • 可選擇進一步研究或跨領域發展。

▍台灣各大學統計系

學校 系所名稱 官方網站連結
國立台灣大學 統計與數據科學研究所 台大統計所
國立清華大學 統計學研究所 清華統計所
國立陽明交通大學 統計學研究所 陽明交大統計所
國立中央大學 統計研究所 中央統計所
國立成功大學 統計學系 成大統計系
國立政治大學 統計學系 政大統計系
國立中興大學 統計學研究所 中興統計所
國立中山大學 應用數學系統計組 中山應數統計組
國立中正大學 統計科學碩士班 中正統計科學碩士班
國立台北大學 統計學系 台北大學統計系
國立東華大學 統計碩士班 東華統計碩士班
國立高雄大學 統計學研究所 高雄大學統計所
國立彰化師範大學 統計資訊研究所 彰師大統資所
國立台中科技大學 應用統計系 台中科大應統系
東海大學 統計系 東海統計系
逢甲大學 統計學系 逢甲統計系
真理大學 統計與精算學系 真理統精系
淡江大學 統計學系 淡江統計系
輔仁大學 統計資訊學系 輔仁統資系
銘傳大學 應用統計與資料科學學系 銘傳應統系
靜宜大學 資料科學暨大數據分析與應用學系 靜宜資料科學系
義守大學 資料科學與大數據分析學系 義守資料科學系

▍參考資訊