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Les bases des statistiques : comprendre les fondements

William Mievre - Mis à jour le 

Les statistiques sont une branche des mathématiques qui permettent de collecter, analyser et interpréter des données pour fournir des informations utiles. Utilisées dans une variété de domaines allant de l'économie à la biologie en passant par les sciences sociales, les notions de base en statistiques sont indispensables pour quiconque souhaite mener des recherches basées sur des données ou prendre des décisions informées. Cet article explore plusieurs concepts fondamentaux des statistiques, notamment les effectifs, fréquences, médiane, moyenne, population, individus, variables, et données.

Statistiques

Effectifs et fréquences : mesures essentielles des données

Comprendre les effectifs

L'effectif est le nombre d'observations ou de cas présents dans un ensemble de données. Par exemple, si une enquête est menée auprès de 100 personnes, l'effectif total est de 100. Chaque sous-groupe au sein de cette population générale a également son propre effectif.

Calculer les fréquences

La fréquence représente la proportion ou le pourcentage de chaque catégorie ou valeur dans un ensemble de données. Pour obtenir une fréquence relative, divisez l'effectif de chaque catégorie par l'effectif total et multipliez par 100 pour obtenir un pourcentage.

Par exemple, si parmi les 100 personnes sondées, 40 sont des femmes et 60 des hommes :

  • Effectif des femmes : 40
  • Fréquence des femmes = (40/100) * 100 = 40%
  • Effectif des hommes : 60
  • Fréquence des hommes = (60/100) * 100 = 60%

Médiane et moyenne : indicateurs centraux

Définir la médiane

La médiane est la valeur centrale d'un ensemble de données lorsqu'elles sont classées par ordre croissant. Si l'ensemble de données comporte un nombre impair d'observations, c'est tout simplement la valeur du milieu. Avec un nombre pair d'observations, la médiane est la moyenne des deux valeurs centrales.

Considérons que les notes obtenues par des étudiants sont : 55,70,85,90,95. La note médiane sera 85, car elle se trouve au centre de cet ensemble de données.

Calculer la moyenne

La moyenne, souvent appelée « moyenne arithmétique », est la somme des valeurs divisée par le nombre total de valeurs. C'est un indicateur central très utilisé pour résumer un ensemble de données.

En utilisant le même jeu de données précédemment mentionné : (55+70+85+90+95) / 5 = 79. La moyenne des notes est donc 79.

Image qui représente les Statistiques en maths

Population et individus : comprendre les groupes de données

Différencier populations et échantillons

La population en statistiques fait référence à l'ensemble complet des unités d'observation qui sont pertinentes pour une étude spécifique. En revanche, un échantillon est une partie de la population utilisée pour représenter l'ensemble. Une analyse statistique peut être effectuée sur un échantillon afin de faire des inférences sur la population totale.

Par exemple, les 100 américains interrogés constituent un échantillon si nous voulons tirer des conclusions sur l'ensemble de la population américaine.

Identifier les individus

Chaque unité ou membre d'une population ou d'un échantillon est appelé un individu. Ces individus peuvent être des personnes, des objets ou des événements, selon le contexte de l'étude.

Dans notre précédente illustration, chaque personne sondée serait considérée comme un individu de l'échantillon.

Variables et données : types et significations

Types de variables

Les variables sont des caractéristiques ou des propriétés mesurables pouvant varier entre différents individus ou objets étudiés. Les variables peuvent être classées en différentes catégories :

  • Variables qualitatives : Représentent des attributs ou des qualités descriptives. Exemples : sexe, couleur des yeux, type de voiture.
  • Variables quantitatives : Représentent des quantités mesurables. Elles peuvent être :
    • Continues : Peuvent prendre n'importe quel nombre dans un intervalle donné. Exemple : poids, taille.
    • Discrètes : Prennent des valeurs distinctes et séparées. Exemple : nombre d'enfants dans une famille.

Importance des données

Les données sont les valeurs réelles recueillies par observation, mesure ou enquête. La qualité des analyses dépend largement de la précision et de l'exactitude des données recueillies. De bonnes données permettent des analyses fiables et des conclusions valides.

Il est essentiel de choisir le bon type de variable selon ce que l'on souhaite mesurer pour garantir que les données soient pertinentes et puissent être analysées correctement. Par exemple, lors de l'analyse de la performance académique, des notes (variables quantitatives) seront probablement plus utiles que des descriptions verbales (variables qualitatives).

Analyser et interpréter : donner du sens aux chiffres

Méthodes d'analyse

Pour tirer des conclusions significatives des données collectées, diverses méthodes d'analyse statistique peuvent être utilisées. Certaines des méthodes couramment employées incluent les tests de signification, la régression linéaire, et l'analyse de variance (ANOVA). Chacune de ces techniques offre un aperçu différent et répond à des questions spécifiques posées par les chercheurs.

Par exemple, les tests de signification peuvent aider à déterminer si les différences observées entre des groupes sont dues au hasard ou à des facteurs spécifiques, tandis que la régression linéaire évalue les relations entre les variables quantitatives.

Interprétation des résultats

L'interprétation des résultats statistiques exige une compréhension approfondie des concepts et des techniques utilisés. Contextualiser les résultats par rapport à la question de recherche initiale est crucial pour en dériver des insights pratiques. Une mauvaise interprétation peut conduire à des conclusions erronées, parfois avec des conséquences significatives.

Lorsqu'on interprète les résultats, il est nécessaire de :

  • Respecter les postulats des méthodes utilisées
  • Être conscient des biais potentiels
  • Considérer les limites de son échantillon

Comparer : visualisation des données pour une meilleure compréhension

Utilité des graphiques

Les représentations visuelles telles que les graphiques et diagrammes facilitent la compréhension des données et aident à communiquer les résultats plus clairement. Les types de graphiques incluent les histogrammes, les camemberts, et les diagrammes de dispersion, chacun étant utile pour différents types d'analyses.

Un histogramme, par exemple, est particulièrement efficace pour montrer la distribution des variables quantitatives, tandis qu'un diagramme de dispersion aide à visualiser les relations entre deux variables quantitatives.

Comparaison des ensembles de données

Comparer différents ensembles de données peut révéler des tendances importantes ou mettre en lumière des différences significatives. Les techniques de comparaison incluent les tableaux croisés, qui montrent les distributions jointes de deux variables, et les tests statistiques comme les tests t et chi-carré.

Ces comparaisons doivent toujours prendre en compte la variabilité et l'incertitude inhérentes aux données pour formuler des conclusions prudentes et fiables.

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William Mievre

Passé par une Prépa HEC puis l'ESCP (3e meilleure école de commerce française), j'ai co-fondé Les Sherpas, une entreprise innovante dans le secteur de l'EdTech spécialisée dans le soutien scolaire.Avec 10 années d'expérience dans les cours particuliers, ma passion réside dans l'éducation et le développement personnel. Mon objectif est de vous offrir des conseils pratiques et éprouvés pour aider vos enfants à réussir et à s'épanouir dans leur parcours scolaire. A très bientôt ✌️💖 !