اهميت بنيادي روش شناسي آماري وقتي به بهترين وجه درك مي شود كه در پرتو فرآيند عمومي كسب آگاهي، كه گاهي روش علمي ناميده مي شود، به آن بنگريم.
هرچند پژوهش علمي داراي ساختمان بندي دقيقي نيست ولي مي توان آن را چنين توصيف كرد كه فرآيندي است از بدل مساعي، به اين منظور كه قواعد پنهان در پديده اي را كه به صورت دنياي مغشوشي به نظر مي رسد، كشف كنند.
مدلها يا نظريه هايي كه به نظر مي رسد چگونگي پديده را توضيح مي دهند، به طور آزمايشي پذيرفته مي شوند. نتيجه هايي منطقي از مدل پذيرفته شده استخراج مي كنند و آنها را با توجه به نتايج يافته هاي واقعي مي سنجند، مدل اصلاح مي شود، و جستجو به منظور يافتن توضيح بهتري براي پديده ادامه مي يابد.
خصوصيات فرآيندهاي كسب آگاهي به اندازه انواع زمينه هاي تحقيق، گوناگون هستند، بعضي از مراحل اساسي كه هستة اصلي اكثر تحقيقات علمي را تشكيل مي دهند، فهرست وار در زير ذكر مي گردند.

هر گاه دانش فعلي دربارة موضوع مورد نظر كافي نباشد، روشهاي تحقيق براي افزايش آگاهي از موضوع مورد توجه قرار مي گيرند.
امر تحقيق ممكن است بيشتر معطوف به هدفهاي مشخصي باشد. از قبيل اثبات يك نظرية جديد يا بررسي دقيق نظرية موجود، از اين لحاظ كه تا چه ميزاني نتايج منطقي حاصل از آن به وسيلة يافته هاي واقعي تأييد مي شود.

در بعضي موارد ممكن است هدف تحقيق فقط اين باشد كه پايه اي براي اطلاعات به دست آيد كه به طور دقيق منعكس كنندة وضع جاري امور باشد. مثلاً، مي توان ارقام مربوط به مقادير پولي را كه دانشجويان بابت مسكن مي پردازند، براي مطالعة اين قسمت از مخارج دانشجويان گردآوري كرد و در بعضي ديگر از موارد، هدف تحقيق ممكن است بسيار جامعتر باشد و نه تنها شامل كسب ادراكي از عوامل عمل كننده در محيط، بلكه همچنين شامل تعيين امكانات كاربرد آنها در كنترل يا اصلاح بعضي جوانب يك پديده باشد.
مثالي از اين گونه اهداف عبارتست از كسب اطلاع از جنبة شيميايي ضايعات يك كارخانه، براي تصفية آب رودخانه اي كه در كنار كارخانه واقع است و آغشته به اين ضايعات است.

در هر تحقيقي، تهية اطلاعات واقعي با توجه به منظوري كه از تحقيق داريم، اهميت اساسي دارد. فرآيند گردآوري اطلاعات، ممكن است فعاليتهاي بسيار متنوعي از قبيل آزمايشهاي پيچيده در شرايط كنترل شده، بررسيهاي اجتماعي، اقتصادي، نظرخواهي، يا حتي بررسي تاريخي را در بر گيرد. امروزه كه وسايل نگهداري اطلاعات بسيار پيشرفت كرده و مكانيزه شده است، زياد شدن كميت مشاهدات، واقعيتي در زندگي است.

اطلاعات، نوعاً به صورت داده هايي جمع آوري مي شوند كه اندازه هاي عددي بعضي از مشخصه ها يا شرحي از صفات كيفي افراد يا عناصر تحت مطالعه، و يا هر دو هستند.

داده ها كه به وسيلة‌روشهاي مناسب آزمايش يا مشاهده گردآوري مي شوند، به عنوان منبع اساسي براي كسب معلومات جديد دربارة پديده مورد مطالعه، به كار مي روند.
بعد از جمع آوري داده ها، لازم است كه مجموعة داده ها را بررسي نموده و اطلاعات مربوط به موضوعاتي را كه در مرحلة مشخص كردن هدفها مطرح مي شوند، استخراج كنيم. تجزيه و تحليل دقيق داده ها، براي بررسي معلومات حاصلة جديد و تعيين نقاط ضعف و قوت آن، ضروري است.

مفاد اطلاعاتي كه از داده ها حاصل مي شوند، با توجه به هدفهايي كه در مرحلة‌ اولية تحقيق مشخص شده اند، ‌مورد بررسي قرار مي گيرند.
تحليل داده ها براي پاسخگويي به سؤالاتي از اين قبيل طرح ريزي مي شود ، ” از شواهدي كه به وسيلة اين داده ها فراهم مي آيد، چه نكات كلي دربارة پديدة تحت مطالعه مي توان استخراج كرد؟” ”آيا حدس يا نظرية موجود با داده ها در تناقض است؟” ، ” آيا داده ها نظرية جديدي را براي توضيح پديدة تحت مطالعه القا مي كنند؟” نتايج تجزيه و تحليل داده ها براي جوابگويي به اين سؤالات، و نيز سنجش ميزان عدم حتميتي كه در جوابها وجود دارد، به كار گرفته مي شوند و آگاهي حاصل غالباً به صورت ارائه اصلاحاتي در نظرية موجود بيان مي شود كه اين خود، ممكن است مستلزم بررسي بيشتري از طريق گردآوري و تجزيه و تحليل واقعيات باشد.

بنابر ماهيت اساسي كسب اطلاع، نوعاً تكرار اين دور به شكلهاي مختلف است. بندرت ممكن است كه حقيقتي در يك يا چند بار تكرار اين دور پنهان بماند و تغيير شرايط در بسياري از زمينه ها ايجاب مي كند كه فرآيند تكرار، تداومي بي انتها داشته باشد.