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Introduction. Les concepts de base. Thèmes. La statistique - pourquoi? Les statistiques descriptives Analyse des fréquences Les distributions Les mesures de tendance centrale Quelle mesure faut-il prendre ? Les mesures de la dispersion La relation entre deux variables
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Introduction Les concepts de base
Thèmes • La statistique - pourquoi? • Les statistiques descriptives • Analyse des fréquences • Les distributions • Les mesures de tendance centrale • Quelle mesure faut-il prendre ? • Les mesures de la dispersion • La relation entre deux variables • La statistique inférentielle
La statistique sert à ... • La description des données • Inférence: étude des caractéristiques d’une population à partir d’un sous-ensemble (échantillon) tiré de cette population • Estimation des paramètres • Vérification des hypothèses
La statistique descriptive Les étapes • Poser une question • Élaborer une étude (choix de l’échantillon, choix des mesures) • Récolter les données • Décrire les données • Interpréter les données Hypothèse Données Conclusion
Un exemple Question: Développement de la population Méthode: Recensions de la population au Canada
Type de variables • Variable: Une variable est une caractéristique qui peut supposer plus d'un ensemble de valeurs auquel il est possible d'attribuer une mesure numérique • Les variables nominales servent uniquement à catégoriser, aucun ordre et aucune métrique ne correspond à la classification (ex: couleur des yeux) • Les variables ordinales fournissent un ordre. Pourtant les intervalles entre les catégories correspondant aux chiffres peuvent être variables (ex: mise en rang des préférences) • Les variables par intervalles sont métriques. Des intervalles égaux et mesurables existent entre chacune des catégories, pourtant le point zéro est arbitraire (ex: échelles de température Fahrenheit et Celsius) • Les variables de rapport sont des variables par intervalle avec un zéro absolu (ex: les fréquences absolues, l’échelle de température Kelvin)
Forme de la distribution Distribution bimodale Distribution symétrique moyenne = médiane = mode Biais positif: moyenne > médiane > mode Biais négatif: mode > médiane > moyenne
Mesures de la tendance centrale Mode : Valeur ou catégorie d’une variable ayant la plus forte fréquence Médiane : Valeur qui divise le nombre des observations d’une distribution en deux parts égales Moyenne arithmétique : Somme pondérée des valeurs d’une variable
Exemple • Données: nombre de partenaires sexuelles
Calcul du mode La valeur la plus fréquente
Calcul de la médiane • Trier les observations selon leur ordre de magnitude • Identifiez le chiffre au milieu Ex. : Quelle est la médiane de la série suivante ?: 11, 11, 13, 15, 17, 17, 17, 19, 19, 19, 19 et de celle-ci ?: 1,5,6,9,11,12
Calcul de moyenne µ = Sx/n Ex. : la moyenne de 1,2,3,6,6,7,9 est: La somme Sx est (1+2+3+…+9) = 34 Il y a n = 7 observations µ = 34 / 7 = 4.9
Autre types de moyennes Trimean: La somme du 25e quartile (Q1) plus deux fois le 50e quartile (Q2) plus le 75e quartile (Q3) divisé par 4. Donc: (Q1 + (2*Q2) + Q3)/4 Moyenne tronquée (trimmed mean): Avant de calculer la moyenne 5% des valeurs extrêmes sont enlevées (Ex: Notes de patinage artistique)
Quelle mesure faut-il prendre ? • Échelle de mesure • Distribution des données
Distribution • Un chercheur pose la question à savoir combien de livres de statistique et de méthodologie possèdent les étudiants. • Dans un groupe cours les 5 étudiants ont tous un livre de stats de leurs cours du CEGEP, du Bac et du Doctorat ainsi que deux livres de métho.
Dans un autre cours, plusieurs étudiants ont vendu certains livres alors que d’autres étudiants ont acheté des livres plus spécialisés.
Finalement, dans un autre groupe cours, il y a une personne qui possède maintenant 12 livres.
Mesures de la dispersion Pourquoi? • Les mesures de tendance centrale décrivent les observations "en général" ou "en moyenne". • Les mesures de la dispersion nous informent jusqu'à quel point ces observations sont proche ou loin de leur "moyenne".
L’étendue • La différence entre la valeur la plus grande et la valeur la plus petite. • Cette mesure est très sensible aux valeurs extrêmes. Ex: 3 5 7 8 9 10 12 13 l’étendu: 13-3 = 10 Femmes: 100 Hommes: 253
Intervalle semi-interquartile • La moitié de la différence entre le 75e quartile (Q3) et le 25e quartile (Q1). • Donc: (Q3-Q1)/2. • Cette mesure est très peu sensible au valeurs extrêmes. Femmes: 2 Hommes: 9
Écart-type Sommes des carrés (SC) = Variance (s2) = SS/N-1 Femmes: 39.08 Hommes: 552.63 Écart-type (s) = Femmes: 6.25 Hommes: 23.51
La covariance La moyenne du produit des déviations des valeurs des variables par rapport à leur moyenne. • Cette mesure varie selon l'échelle de mesure. Ex: On obtient une valeur différente pour la taille quand on la mesure soit en pouce soit en centimètre.
La corrélation: La covariance divisée par le produit des écart types des variables • Le coefficient de corrélation varie entre -1 et 1. • Le signe correspond à la direction de la corrélation. Quand les deux valeurs augmentent ou diminuent ensemble il s'agit d'une corrélation positive. • Quand une valeur augmente alors que l'autre diminue il s'agit d'une corrélation négative • La taille absolue correspond au degré du lien entre les deux variables
Exemple • Sir Francis Galton se posa la question à savoir s’il y a un lien entre la taille des parents et la taille de leurs enfants. Il a donc mesuré la taille de 952 parents et de leurs enfants. Sir Francis Galton 1822-1911