Chapitre 1

Vocabulaire, tableaux et graphiques

Cours

La statistique descriptive sert à recueillir, classer, présenter et résumer des données chiffrées afin de les comprendre et de prendre des décisions (connaître ses clients, suivre ses ventes, comparer des magasins…). Ce chapitre présente le vocabulaire de base, les tableaux statistiques et les graphiques.

I. Le vocabulaire de base

NotionDéfinitionExemple
Population statistiqueEnsemble des éléments sur lesquels porte l'étudeLes 300 clients d'une grande surface
Individu (unité statistique)Chaque élément de la populationUn client
ÉchantillonSous-ensemble (une partie) de la population, choisi pour l'étude100 clients interrogés parmi les 300
Caractère (variable statistique) xᵢCritère retenu pour étudier la populationL'âge, le revenu, la ville
ModalitésLes différentes situations possibles d'un caractèreMarié, célibataire, fiancé
Effectif nᵢ (fréquence absolue)Nombre d'individus qui présentent une modalité donnée25 familles ont 1 enfant
Effectif total NSomme des effectifs : N = ΣnᵢN = 78 familles

La nature du caractère

Qualitatifnon mesurable, on ne peut pas le chiffrer : ville, sexe, couleur, situation familiale, nom
Quantitatif discret (discontinu)mesurable, ne prend que des valeurs isolées (entières) : nombre d'enfants, nombre de pièces, jours d'absence
Quantitatif continumesurable, peut prendre toutes les valeurs d'un intervalle, on le présente en classes : âge, salaire, chiffre d'affaires, poids
Comment reconnaître un caractère continu ?

Dans un exercice, un caractère présenté en classes ([0 – 10[, [10 – 20[…) est traité comme quantitatif continu. Un caractère présenté par des valeurs isolées (1, 3, 4, 6 enfants) est quantitatif discret.

II. Les classes

Quand le caractère est continu, on regroupe les valeurs en classes [Lᵢ – Lₛ[ : la borne inférieure est comprise, la borne supérieure est exclue.

ÉlémentFormuleExemple : classe [10 – 20[
Limite inférieure Lᵢ—10
Limite supérieure Lₛ—20
Centre de classe cᵢcᵢ = (Lᵢ + Lₛ) ÷ 2(10 + 20) ÷ 2 = 15
Amplitude aᵢaᵢ = Lₛ − Lᵢ20 − 10 = 10

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III. Fréquences et effectifs cumulés

1. La fréquence relative fᵢ

La fréquence est la part des individus qui présentent une modalité :

fᵢ = nᵢN
ou, en pourcentage :   fᵢ % = nᵢN × 100

La somme des fréquences est égale à 1 (ou 100 %).

2. Les effectifs cumulés

  • Effectif cumulé croissant (ECC) : on additionne les effectifs du haut vers le bas. Il donne le nombre d'individus dont la valeur est inférieure à la limite supérieure de la classe.
  • Effectif cumulé décroissant (ECD) : on additionne les effectifs du bas vers le haut (ou on part de N et on retire les effectifs). Il donne le nombre d'individus dont la valeur est supérieure ou égale à la limite inférieure de la classe.
Les effectifs cumulés

Âge de 28 enfants :

Âge (xᵢ)Nombre d'enfants (nᵢ)ECCECD
[0 – 10[5528
[10 – 20[152023
[20 – 30[2228
[30 – 40[6286
Total28——
  • Combien d'enfants ont moins de 20 ans ? On lit l'ECC de la classe [10 – 20[ : 20 enfants.
  • Combien d'enfants ont 30 ans ou plus ? On lit l'ECD de la classe [30 – 40[ : 6 enfants.

3. Les fréquences cumulées

Même principe avec les fréquences : FCC (fréquence cumulée croissante) et FCD (fréquence cumulée décroissante). La dernière FCC et la première FCD valent toujours 100 %.

Les fréquences cumulées
Âge (xᵢ)nᵢfᵢ %FCC %FCD %
[0 – 10[510,8710,87100
[10 – 20[1532,6143,4889,13
[20 – 30[24,3547,8356,52
[30 – 40[2452,1710052,17
Total46100——
  • Pourcentage des enfants de 20 ans ou plus : FCD de [20 – 30[ = 56,52 %.
  • Pourcentage des enfants de moins de 10 ans : FCC de [0 – 10[ = 10,87 %.
Lire la bonne colonne

« Moins de / inférieur à » une limite supérieure → cumul croissant (ECC, FCC). « Plus de / supérieur ou égal à » une limite inférieure → cumul décroissant (ECD, FCD).

IV. Les représentations graphiques

GraphiqueNature du caractèrePrincipe
Diagramme à secteurs (circulaire)QualitatifChaque modalité = une part du disque ; angle = fᵢ × 360°
Diagramme en tuyaux d'orgue (en barres)QualitatifBarres séparées de même largeur, hauteur = effectif
Diagramme en bâtonsQuantitatif discretUn trait vertical sur chaque valeur xᵢ, hauteur = effectif
HistogrammeQuantitatif continuRectangles collés ; base = classe, surface proportionnelle à l'effectif
Diagramme cumulatif (en escalier ou courbe des cumuls)Discret (escalier) ou continu (courbe)Effectifs ou fréquences cumulés
ChronogrammeSérie chronologiqueÉvolution d'une grandeur dans le temps (courbe)

1. Le diagramme en tuyaux d'orgue (caractère qualitatif)

Situation familiale de 16 salariés : marié 5, célibataire 7, fiancé 4.

0 2 4 6 8 Effectif (nᵢ) Situation familiale Marié5 Célibataire7 Fiancé4
Diagramme en tuyaux d'orgue

2. Le diagramme en bâtons (caractère discret)

Nombre d'enfants par famille : 1 enfant → 25 familles ; 3 → 20 ; 4 → 30 ; 6 → 3.

0 5 10 15 20 25 30 35 Familles (nᵢ) Nombre d'enfants (xᵢ) 0 1 2 3 4 5 6 7 25 20 30 3
Diagramme en bâtons

3. L'histogramme (caractère continu)

Âge de 90 enfants : [0 – 10[ 25 ; [10 – 20[ 20 ; [20 – 30[ 30 ; [30 – 40[ 15. Les classes ont la même amplitude, la hauteur de chaque rectangle est donc l'effectif.

0 5 10 15 20 25 30 Enfants (nᵢ) Âge (xᵢ) 0 10 20 30 40
Histogramme (classes d'égale amplitude)
Histogramme à classes d'amplitudes inégales

Si les amplitudes sont différentes, la hauteur des rectangles n'est plus l'effectif mais l'effectif corrigé : on ramène chaque effectif à une amplitude de référence (en général la plus petite) :

nᵢ corrigé = nᵢ × amplitude de référenceamplitude de la classe

Exemple : classe [10 – 20[ de 30 ouvriers, amplitude de référence 5 : 30 × 5 ÷ 10 = 15.

4. Les courbes cumulatives

On place les ECC (ou FCC) sur les limites supérieures des classes (courbe croissante, en rouge) et les ECD (ou FCD) sur les limites inférieures (courbe décroissante, en bleu). Les deux courbes se coupent au niveau de la médiane (chapitre 2).

0 5 10 15 20 25 30 Effectifs cumulés Âge (xᵢ) 0 10 20 30 40
Courbes des effectifs cumulés (ECC en rouge, ECD en bleu)

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Exercices
Exercice 1 : Reconnaître la nature du caractère

Pour chaque étude, donnez la population, l'individu, le caractère et sa nature.

  1. La couleur préférée de 200 clientes d'un magasin de prêt-à-porter.
  2. Le nombre de visites mensuelles de 50 clients d'une agence bancaire.
  3. Le chiffre d'affaires annuel de 120 épiceries de Rabat.
  4. Le nombre de pièces des logements d'un quartier.
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ÉtudePopulationIndividuCaractèreNature
1200 clientesUne clienteCouleur préféréeQualitatif
250 clientsUn clientNombre de visitesQuantitatif discret
3120 épiceriesUne épicerieChiffre d'affairesQuantitatif continu
4Les logements du quartierUn logementNombre de piècesQuantitatif discret
Exercice 2 : Série discrète

Une agence immobilière classe 120 logements selon le nombre de pièces :

Nombre de pièces (xᵢ)12345
Nombre de logements (nᵢ)123045258
  1. Calculez les fréquences en %, les ECC, les ECD et les FCC.
  2. Combien de logements ont au plus 3 pièces ? Quel pourcentage ?
  3. Combien de logements ont au moins 4 pièces ?
  4. Quel graphique faut-il utiliser pour représenter cette série ?
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xᵢnᵢfᵢ %ECCECDFCC %
112101212010
230254210835
34537,5877872,5
42520,831123393,33
586,671208100
Total120100———
  1. Voir le tableau.
  2. Au plus 3 pièces : ECC de 3 = 87 logements, soit FCC = 72,5 %.
  3. Au moins 4 pièces : ECD de 4 = 33 logements.
  4. Caractère quantitatif discret → diagramme en bâtons.
Exercice 3 : Série continue à classes inégales

Salaires mensuels des 100 salariés d'une entreprise :

Salaire (DH)Effectif
[3 000 – 4 000[15
[4 000 – 5 000[35
[5 000 – 6 000[25
[6 000 – 8 000[15
[8 000 – 10 000[10
  1. Précisez la population, le caractère et sa nature.
  2. Calculez les centres de classes, les amplitudes, les ECC et les ECD.
  3. Combien de salariés gagnent moins de 5 000 DH ? Combien gagnent 6 000 DH ou plus ?
  4. Calculez les effectifs corrigés nécessaires pour tracer l'histogramme.
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1) Population : les 100 salariés ; caractère : le salaire mensuel ; nature : quantitatif continu.

SalairenᵢcᵢaᵢECCECDnᵢ corrigé (réf. 1 000)
[3 000 – 4 000[153 5001 0001510015
[4 000 – 5 000[354 5001 000508535
[5 000 – 6 000[255 5001 000755025
[6 000 – 8 000[157 0002 000902515 × 1 000 ÷ 2 000 = 7,5
[8 000 – 10 000[109 0002 0001001010 × 1 000 ÷ 2 000 = 5
Total100—————

3) Moins de 5 000 DH : ECC = 50 salariés ; 6 000 DH ou plus : ECD = 25 salariés.

4) Les deux dernières classes ont une amplitude double : leurs rectangles ont pour hauteur 7,5 et 5 (et non 15 et 10).

Vidéos

Les vidéos de ce chapitre seront bientôt disponibles.

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