Statistiques descriptives
Vocabulaire des statistiques
Les statistiques nous aident à comprendre des ensembles de données. Pour cela, il faut connaître un vocabulaire précis :
- Population : C'est l'ensemble de tous les individus ou objets étudiés. Par exemple, tous les élèves d'un collège.
- Échantillon : C'est une partie de la population que l'on étudie quand la population est trop grande. Par exemple, une classe de 3ème.
- Individu : Un élément de la population, par exemple un élève.
- Caractère : C'est ce que l'on observe ou mesure sur chaque individu.
- Caractère qualitatif : On ne peut pas le mesurer (ex: couleur des yeux, sport préféré).
- Caractère quantitatif : On peut le mesurer ou le compter (ex: taille, âge, nombre de frères et sœurs).
- Effectif : C'est le nombre d'individus qui possèdent une certaine valeur du caractère. L'effectif total est le nombre total d'individus dans l'étude.
- Fréquence : C'est la proportion de l'effectif d'une valeur par rapport à l'effectif total.
- Formule :
- Elle peut s'exprimer en fraction, en nombre décimal, ou en pourcentage.
- La somme de toutes les fréquences (ou pourcentages) doit être égale à 1 (ou 100%).
Calcul des indicateurs de position
Les indicateurs de position nous donnent une idée de la "tendance centrale" des données.
- Moyenne arithmétique () : C'est la somme de toutes les valeurs divisée par le nombre de valeurs.
- Pour une série simple :
- Pour une série avec effectifs (moyenne pondérée) : Si les valeurs sont avec les effectifs :
- Médiane (Me) : C'est la valeur qui partage la série en deux groupes de même effectif (50% des valeurs sont inférieures ou égales à la médiane, et 50% sont supérieures ou égales).
- Pour la calculer, il faut d'abord ranger les valeurs par ordre croissant.
- Si l'effectif total () est impair : la médiane est la valeur de position .
- Si l'effectif total () est pair : la médiane est n'importe quelle valeur entre les deux valeurs centrales (celles de position et ). Souvent, on prend la moyenne de ces deux valeurs.
- Mode : C'est la valeur du caractère qui a le plus grand effectif. Une série statistique peut avoir un mode, plusieurs modes, ou pas de mode du tout.
Calcul des indicateurs de dispersion
Ils mesurent comment les données sont étalées.
- Étendue : C'est la différence entre la valeur maximale et la valeur minimale de la série.
- Quartiles (Q1, Q3) : Après avoir rangé les données par ordre croissant :
- Premier quartile (Q1) : C'est la plus petite valeur telle qu'au moins 25% des données lui soient inférieures ou égales. On calcule sa position en faisant . Si le résultat est un entier, Q1 est la valeur de cette position. Sinon, Q1 est la valeur de la position entière supérieure.
- Troisième quartile (Q3) : C'est la plus petite valeur telle qu'au moins 75% des données lui soient inférieures ou égales. On calcule sa position en faisant . Si le résultat est un entier, Q3 est la valeur de cette position. Sinon, Q3 est la valeur de la position entière supérieure.
- Intervalle interquartile : C'est l'étendue des 50% des valeurs centrales de la série.
- Il est moins sensible aux valeurs extrêmes que l'étendue.
Représentations graphiques
Les graphiques permettent de visualiser rapidement les données.
- Diagramme en bâtons : Utilisé pour les caractères quantitatifs discrets (valeurs isolées). La hauteur des bâtons représente l'effectif ou la fréquence.
- Diagramme circulaire (ou "camembert") : Utilisé pour les caractères qualitatifs. L'angle de chaque secteur est proportionnel à l'effectif ou la fréquence.
- Angle =
- Histogramme : Utilisé pour les caractères quantitatifs continus regroupés en classes. L'aire de chaque rectangle est proportionnelle à l'effectif de la classe. Attention, les rectangles sont collés.
- Nuage de points : Utilisé pour représenter la relation entre deux caractères quantitatifs. Chaque point correspond à un individu avec ses deux valeurs.



