Statistiques descriptives, cours pour la classe de seconde

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1 Statistiques descriptives, cours pour la classe de seconde F.Gaudon 6 novembre 2011 Table des matières 1 Vocabulaire des statistiques 2 2 Représentations graphiques Caractères qualitatifs ou quantitatifs discrets Caractères quantitatifs continus histogrammes Polygone des eectifs cumulés Caractéristiques d'une série statistique Médiane Quartiles Moyenne Étendue

2 1 Vocabulaire des statistiques Dénitions : Population : ensemble étudié ; individu : élément de la population ; caractère : propriété étudiée. Un caractère peut être : qualitatif : les valeurs du caractère ont une valeur descriptive (ex. : ville d'origine) ; quantitatif : les valeurs du caractère désignent des quantités (ex. taille). Un caractère quantitatif peut être considéré comme : discret : valeurs peu nombreuses (ex. : nombre d'enfants) ; continue : valeurs innies ou très nombreuses (ex. : taille). Les valeurs d'un caractère sont notées x i, on supposera qu'elles sont au nombre de k dans la série. classe : partie de la population de valeurs de caractères proches ; eectif pour la valeur x i : nombre d'individus d'une classe (noté n i ) ou d'une population (eectif total noté ). fréquence pour la valeur x i : f i = n i ou en pourcentage f i = n i 100 ; eectif cumulé croissant (ECC) pour la valeur x i : somme des eectifs des valeurs inférieures ou égales à x i ; eectif cumulé décroissant (ECD) pour la valeur x i : somme des eectifs des valeurs supérieures ou égales à x i ; Remarques : n 1 + n 2 + n n k = ce que l'on note k i=1 n i = f 1 + f f k = 1 ce que l'on note k i=1 f i = 1 2 Représentations graphiques 2.1 Caractères qualitatifs ou quantitatifs discrets On utilise un diagramme en bâtons ou en barres ou circulaire. Ventes de voitures neuves en août 1996 : Renault PSA étrangères 26,4% 25,9 % 47,7% http: // mathsfg. net. free. fr 2

3 2.2 Caractères quantitatifs continus histogrammes Propriété : Dans un histogramme l'eectif d'une classe est proportionnel à l'aire des rectangles et pas à hauteur. prix [0 ; 500[ [500 ; 1000[ [1000 ; 1500[ [1500 ; 2000[ [2000 ; 2500[ nombre d'articles Polygone des eectifs cumulés Méthode de contruction : Lorsque la série est regroupée en classes [a i ; b i [, le polygone des eectifs cumulés croissants est formé des segments reliant les points ayant pour abscisse l'extrémité b i de chaque classe et pour ordonnée l'eectif cumulé croissant de la classe correspondant. http: // mathsfg. net. free. fr 3

4 Prix de vente moyen d'un article constaté dans 120 magasins. Prix [20; 25[ [25; 30[ [30; 35[ [35; 40[ [40; 45[ Eectif E.C.C http: // mathsfg. net. free. fr 4

5 3 Caractéristiques d'une série statistique 3.1 Médiane Statistiques - 2nde La médiane d'une série statistique est la valeur du caractère qui sépare la série ordonnée en deux sous séries de même eectif. Exemples : On considère la série : 1 ; 5 ; 6 ; 6 ; 7 ; 8 ; 9 ; 10 ; 10. L'eectif total est 9. La valeur centrale est donc la valeur de rang 5. La médiane est donc 7. On considère la série : 1 ; 5 ; 6 ; 6 ; 7 ; 8 ; 9 ;10. L'eectif total est 8. Il n'y a donc pas une unique valeur centrale mais deux. On choisit donc pour médiane la moyenne entre ces deux valeurs centrales, soit les valeurs de rang 4 et 5. La médiane est donc = 6, 5. Méthode de détermination : Dans le cas d'un caractère discret à k = 2p + 1 valeurs, la médiane est la p e valeur ; dans le cas d'un caractère discret à k = 2p valeurs, la médiane est la moyenne entre la p e et la p + 1 e valeur c'est à dire Me = xp+x p+1 2 ; On considère la série suivante : L'eectif total est = 30. Il est pair donc la médiane est la moyenne entre les valeurs de rang = 15 2 et = 16. C'est donc = Quartiles Le premier quartile noté Q 1 de la série statistique est la plus petite valeur telle qu'au moins 25% des valeurs lui soient inférieures ou égale ; le troisième quartile noté Q 3 de la série statistique est la plus petite valeur telle qu'au moins 75% des valeurs lui soient inférieures ou égales. Détermination pratique : On suppose la série ordonnée dans l'ordre croissant des valeurs du caractère. Soit l'eectif total. http: // mathsfg. net. free. fr 5

6 Si 4 est un entier alors Q 1 est la valeur de rang 4 et Q 3 est la valeur de rang 3 4 ; si 4 n'est pas un entier, alors Q 1 est la valeur dont le rang suit 4 et Q 3 est la valeur dont le rang suit Moyenne La moyenne est donnée par : ou encore n 1 x 1 + n 2 x n k x k k i=1 n ix i Remarque : Dans le cas d'un caractère continue (donc de valeurs regroupées en classes), on prend pour x i le centre a i+b i 2 des classes [a i ; b i [. Propriété : La moyenne x est aussi donnée par : x = f 1 x 1 + f 2 x f k x k Preuve : n 1 x 1 + n 2 x n k x k = n 1 x 1 + n 2 x n k x k = f 1 x 1 + f 2 x f k x k 3.4 Étendue L'étendue d'une série statistique est la diérence entre la plus grande valeur et la plus petite. http: // mathsfg. net. free. fr 6

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