પ્રયોજિત ગણિતશાસ્ત્ર, આંકડાશાસ્ત્રની સાથે મહત્ત્વનું આચ્છાદન ધરાવે છે. તેના સિધ્ધાંતો, ખાસ કરીને સંભાવનાશાસ્ત્ર,ની રચના ગણિતીય રીતે થયેલી છે. (શોધકાર્ય પ્રકલ્પના એક ભાગ તરીકે કામ કરતાં) આંકડાશાસ્ત્રીઓ, યાર્દચ્છીક નમૂનાઓ લેવાની ક્રિયા વડે અને યાર્દચ્છીક પ્રયોગોથી, "યથાર્થ માહિતી ઊભી કરે છે." અને (માહિતી મળ્યા પહેલાં જ) આંકડાકીય નમૂના અથવા પ્રયોગની રચના માહિતીનાં પ્રુથક્કરણને સુનિશ્ચિત કરે છે.આંકડાશાસ્ત્રીઓ જ્યારે પ્રયોગો અને નમૂનાઓ પરથી માહિતીને ફરીથી હાથ પર લે છે અથવા જ્યારે નિરિક્ષણ આધારિત અભ્યાસ પરથી માહિતીનુ અર્થપૂર્ણ પૃથક્કરણ કરે છે ત્યારે, નમૂના લેવાની કળા અને નિષ્કર્ષ સિધ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને, નમૂનાની પસંદગી અને આકારણીથી, "માહિતીને વધારે યથાર્થ બનાવે છે." આકારિત નમૂનાઓ અને પરિણામસ્વરુપ આગાહીઓ ની કસોટી નવી માહિતી પર કરવી જોઈએ. 

આંકડાકીય સિધ્ધાંતો, આંકડાકીય કાર્યનાં જોખમ (અપેક્ષિત નુકસાન) ને ઓછું કરવું, જેવાં કે પ્રાચલની આકારણી, પૂર્વધારણાની કસોટી અને શ્રેષ્ઠની પસંદગી માટે એક પધ્ધતિનો ઉપયોગ કરવો જેવી નિર્ણય સમસ્યાઓનો અભ્યાસ કરે છે. ગણિતીય આંકડાશાસ્ત્રના આ રુઢિગત ક્ષેત્રોમાં , ખાસ અવરોધોની હાજરીમાં, અપેક્ષિત ખર્ચ કે નુકસાન જેવાં હેતુગત વિધેયોમાં ઘટાડો કરીને, એક આંકડાકીય નિર્ણય-સમસ્યાની રચના કરવામાં આવે છે. દા. ત. મોજણીની રચનામાં, વિશ્વાસપાત્રતાની એક આપેલી સપાટી સાથે, સમગ્ર માહિતિની આકારણી કરવાનો ખર્ચ ઓછામાં ઓછો કરવાની વાત આવે છે. ગણિતીય આંકડાશાસ્ત્ર, તેના યથોચિતપણાંના ઉપયોગને કારણે ઓપરેશન્સ રિસર્ચ, કન્ટ્રોલ થિયરી અને ગણિતીય અર્થશાસ્ત્ર જેવા બીજાં નિર્ણયલક્ષી વિજ્ઞાન સાથે સંબંધ ધરાવે છે. ]

આંકડાશાસ્ત્ર અને બીજાં નિર્ણયાત્મક વિજ્ઞાન
શુધ્ધ ગણિતશાસ્ત્ર :
જથ્થો
ગણિત એ વિજ્ઞાનની રાણી