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我們稱具有相同性質的一類事物為同質，而在同質條件下，就同一觀察指標來說，各觀察單位表現(xiàn)出來的數(shù)量間存在著差異，這種客觀存在的差異性稱為變異。

例如，研究兒童的身體發(fā)育，同性別、同年齡兒童（統(tǒng)計上稱為“同質”觀察單位）的身高，有高有低，各不相同，稱為身高的變異。日常生活中，有時也可以看到，同性別中，有的低年齡兒童的身高，高于高年齡兒童，但總的說來，兒童的身高總是隨年齡而增加，這是客觀規(guī)律。

同理，同種屬、同性別、年齡相近的小白鼠，喂以同種飼料，其所增體重（g）亦各不相同，亦稱為變異，但客觀規(guī)律是飼料所含營養(yǎng)成分愈多，所增體重愈多。上例中的個體變異表現(xiàn)為定量，如身高的高低，所增體重的多少；有時亦可表現(xiàn)為定性的，如用某藥治療某種病人后的痊愈、好轉、惡化等。同質觀察單位之間的個體變異，是生物的重要特征，是偶然性的表現(xiàn)，是由于生物體內外環(huán)境中，多種因素的綜合影響造成的，其中許多因素是未知的，也是難于控制的。

統(tǒng)計研究的是有變異的事物，統(tǒng)計的任務就是在同質分組的基礎上，通過對個體變異的研究，透過偶然現(xiàn)象，反映同質事物的本質特征和規(guī)律。