Introduction à la statistique descriptive
Michel Deschamps
Foucher
Introduction7
Première partie - Caractères statistiques simples9
Chapitre 1 - Organiser des données statistiques11
I - Généralités12
A. Le vocabulaire statistique12
1. L'univers statistique ou la population13
a. Un ensemble d'êtres vivants
b. Un ensemble d'objets
c. Un ensemble d'événements
2. L'unité statistique ou l'individu13
3. Le caractère statistique14
4. Les modalités14
B. L'étude statistique15
1. Définition précise de la population, de ses individus et du caractère15
2. La collecte des informations15
a. Le recensement
b. Le sondage
3. Le dépouillement des observations16
4. La présentation sous forme de graphiques16
5. Détermination d'un résumé mathématique de la série statistique16
II - Les caractères statistiques16
A. Les caractères qualitatifs16
B. Les caractères quantitatifs17
C. Effectifs, fréquences et fréquences cumulées18
1. Les effectifs18
2. Les fréquences18
3. Les fréquences cumulées19
4. Le tableau statistique20
5. Compléments dans le cas d'une série quantitative continue20
Mémo21
Applications22
Chapitre 2 - Représenter graphiquement des données statistiques26
I - Tableaux et graphiques27
II - Représentations graphiques d'un caractère qualitatif28
A. Diagramme à bandes28
B. Diagramme circulaire30
C. Autres graphiques31
III - Représentations graphiques d'un caractère quantitatif discret31
A. Diagramme en bâtons31
B. Courbe cumulative32
IV - Représentations graphiques d'un caractère quantitatif continu34
A. Histogramme34
1. Les classes de modalités de même amplitude34
2. Les classes d'amplitudes différentes35
B. Courbes cumulatives36
Mémo37
Applications38
Chapitre 3 - Déterminer les paramètres de position d'un caractère statistique42
I - Le mode43
A. Cas d'un caractère continu44
1. Dans le cas où les classes de modalités ont toutes la même amplitude44
2. Dans le cas où les classes de modalités n'ont pas la même amplitude44
B. Mode et graphiques45
1. Le cas d'un caractère discret45
2. Le cas d'un caractère continu46
II - La médiane et les quantiles47
A. La médiane pour un caractère discret48
a. On s'intéresse au premier caractère: "ancienneté dans le foot-ball"
b. Si l'on considère le caractère "ancienneté dans l'équipe"
c. Si l'on considère le caractère "nombre de buts marqués"
d. Si l'on considère le caractère "nombre de passes décisives"
B. La médiane pour un caractère continu50
1. Détermination graphique50
2. Calcul de la médiane51
C. Détermination des autres quantiles51
1. Les notions de quartiles, déciles, centiles51
a. Les quartiles
b. Les déciles
2. Calcul du premier quartile, du troisième quartile et du dernier décile51
a. Calcul du premier quartile
b. Calcul du troisième quartile
c. Calcul du neuvième décile
III - Les moyennes52
A. La moyenne arithmétique52
1. Utilisation de la fréquence53
2. Calcul pratique de la moyenne53
3. Cas d'un caractère continu53
4. Changement de variables54
a. Théorème
b. Démonstration
B. Les autres moyennes55
1. Moyenne géométrique55
a. Définitions
b. Propriété
2. Moyenne harmonique56
IV - Compléments sur des paramètres de position57
A. Unités57
B. Validité des paramètres de position58
1. Dans le cas d'un caractère statistique ayant une distribution unimodale symétrique58
2. Dans le cas d'une distribution multimodale58
Mémo59
Applications59
Chapitre 4 - Mesurer la dispersion62
I - Le problème de la dispersion63
II - L'étendue, l'intervalle interquartile64
A. L'étendue64
1. Remarques64
2. Détermination de l'étendue64
B. L'intervalle interquartile65
1. Intervalles interquartiles65
2. Détermination de l'intervalle interquartile65
III - L'écart absolu moyen, l'écart-type66
A. L'écart absolu moyen66
1. Définition66
2. Calcul de l'écart absolu moyen66
B. Variance, écart-type68
1. La variance68
2. L'écart-type70
3. Calcul pratique de la variance et de l'écart-type70
4. Changement de variables71
a. Théorème
b. Démonstration
IV - Compléments72
1. Unités72
2. Le coefficient de variation72
3. Validité73
Mémo73
Applications74
Chapitre 5 - Mesurer la concentration78
I - La courbe de Gini79
1. Cas d'une distribution discrète81
2. Cas d'un caractère quantitatif continu81
3. Propriétés de la courbe de Gini82
II - L'indice de Gini83
III - La médiale85
Mémo85
Application86
Chapitre 6 - Calculer un indice88
I - Les indices élémentaires89
A. Introduction aux indices élémentaires89
B. Définition et calcul d'un indice élémentaire90
1. Définition90
2. Calculs et utilisation d'indices élémentaires90
C. Propriétés des indices élémentaires91
1. Réversibilité91
2. Circularité92
II - Les indices synthétiques93
A. Cas d'une pondération constante dans le temps93
1. Théorème94
2. Démonstration95
B. Cas d'une pondération variant dans le temps96
1. Indice de Laspeyre: pondération à la date de base96
2. Indice de Paasche: pondération à la date courante97
III - Les indices de prix99
1. Définitions99
2. Calcul d'un indice de prix100
3. Avantages et inconvénients des indices synthétiques101
Mémo101
Application102
Chapitre 7 - Les sous-populations104
I - Exemple105
A. Étude du caractère sur l'ensemble des salariés105
B. Étude du caractère sur les sous-populations107
1. Le cas de la partition en fonction du sexe107
a. Le cas des hommes
b. Le cas des femmes
c. Conclusion
2. Le cas de la partition en fonction de la localisation108
a. Le cas des salariés habitant Paris
b. Le cas des salariés habitant la banlieue
c. Conclusion
II - Décomposition de la moyenne et de la variance109
A. Décomposition de la moyenne109
1. Cas de l'exemple109
2. Théorème de décomposition d'une moyenne110
3. Démonstration110
B. Décomposition de la variance110
1. Cas de l'exemple110
2. Théorème de décomposition de la variance111
3. Démonstration111
C. Généralisation112
III - Application de la décomposition de la variance113
A. Cas de l'exemple113
1. Partition en fonction du sexe113
2. Partition en fonction de la localisation113
B. Cas général113
Mémo114
Application115
Deuxième partie - Caractères statistiques doubles117
Chapitre 8 - Distribution à deux caractères118
I - Tableaux et graphiques119
A. Tableaux statistiques à deux dimensions119
1. Population de faible taille119
2. Population de taille importante120
B. Graphiques122
II - Corrélation122
A. Nuage de points et corrélation123
B. Covariance et coefficient de corrélation124
1. Notion de covariance124
a. Introduction à la covariance
b. Propriété
c. Démonstration
2. Coefficient de corrélation126
a. Introduction au coefficient de corrélation
b. Propriétés du coefficient de corrélation
c. Démonstration
3. Calcul pratique du coefficient de corrélation128
III - Ajustements130
A. Ajustement linéaire: méthode des moindres carrés130
1. Principe de la méthode des moindres carrés130
2. Ajustement linéaire par la méthode des moindres carrés130
3. Ajustement linéaire et corrélation133
B. Autres ajustements133
1. Ajustements logarithmiques134
2. Ajustement exponentiel136
IV - Tableaux de contingence139
Mémo140
Application142
Chapitre 9 - Séries chronologiques145
I - Introduction aux séries chronologiques146
A. Exemple de caractère chronologique146
B. Décomposition d'une série chronologique148
1. Mise en évidence du caractère saisonnier148
2. Composantes d'une série chronologique148
II - Analyse d'une série chronologique150
A. Analyse de la tendance150
1. Méthode graphique150
2. Méthode des moindres carrés151
3. Méthode des moyennes mobiles151
a. Le principe des moyennes mobiles
b. Les moyennes mobiles
c. Calcul des moyennes mobiles dans le cas de l'exemple
B. Analyse de la composante saisonnière153
1. Modèle additif153
2. Modèle multiplicatif154
III - Prévision155
A. Modèle additif155
B. Modèle multiplicatif154
Mémo157
Application159
Méthodologie sous forme d'application162
Annexe mathématique174