Statistical Thinking in Empirical Enquiry

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Summary

This paper discusses the thought processes involved in statistical problem solving in the broad sense from problem formulation to conclusions. It draws on the literature and in-depth interviews with statistics students and practising statisticians aimed at uncovering their statistical reasoning processes. From these interviews, a four-dimensional framework has been identified for statistical thinking in empirical enquiry. It includes an investigative cycle, an interrogative cycle, types of thinking and dispositions. We have begun to characterise these processes through models that can be used as a basis for thinking tools or frameworks for the enhancement of problem-solving. Tools of this form would complement the mathematical models used in analysis and address areas of the process of statistical investigation that the mathematical models do not, particularly areas requiring the synthesis of problem-contextual and statistical understanding. The central element of published definitions of statistical thinking is “variation”. We further discuss the role of variation in the statistical conception of real-world problems, including the search for causes.

Résumé

Le présent article concerne les processus mentaux impliqués dans la pensée statistique prise dans un sens large, depuis la formulation de problémes jusqu'á leur solution. II tire ses sources de la littérature sur le sujet ainsi que d'entrevues auprès d'étudiants et de praticiens en statistique, concues pour indentifier leurs processus de raisonnement statistique. De ces entrevues, nous avons identifié un cadre conceptuel quadridimensionel applicable à la pensée statistique dans le domaine de la recherche empirique. Ce cadre est composé d'un cycle d'investigation, d'un cycle d'interrogation, de types de pensée et de dispositions. NOus avons amocé la caractérisation de ces processus par des modèles pouvant servir de base àla création d'outils ou cadres intellectuels aidant la résolution de poblémes. Des outils de ce types pourraient complémenter les modèles mathématiques déjà utilisés en analyse en plus de couvrir certains aspects de la recherche statistique que les modèles mathématiques ne peuvent pas satisfaire, particulièrement les aspects associés à la synthèse des types contextuel et statistique de compréhension. l'élément central apparaissant dans les définitions de la pensée statistique ayant fait l'object de publication est celui de la “variation”. Nous discutons aussi le role de la variation dans l'approche statistique de problèmes pratiques, incluant la recherche de causes.

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