Um modelo matemático é a mesma coisa de um modelo estatístico, tipo uma regressão linear de uma base de dados que fornece uma equação de uma reta interpolada?

Existem modelos matemáticos que não são estatísticos. Aliás, a maioria. Quando, por exemplo, se descrevem os campos elétricos e magnéticos pelas Equações de Maxwell, está se fazendo um modelo matemático de seu comportamento, que não é estatístico. Da mesma forma as equações de Einstein de Dinâmica da geometria do Espaço-Tempo, as equações de Lagrange e de Hamilton da Mecânica Clássica, a Equação de Navier-Stokes, a Equação de Schrödinger e muitas outras fazem um modelamento matemático não estatístico da realidade. Mesmo que, em Mecânica Quântica, o resultado de toda medição seja estatístico, a equação que descreve a dinâmica da função de onda (a de Schrödinger), não o é.