LES SERIES STATISTIQUES
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|
Travail sur les séries
statistiques
|
Un série
statistique, se lit, s'étudie et s'exploite
Attention : avant d'exploiter de lire ou
d'étudier une série statistique, celle ci-doit
être
triée et ordonnée en fonction des
caractères :
Trier la série : ranger les effectifs par
caractère commun
Ordonner la série : Je range en principe les
données dans l'ordre croissant de
caractères
En effet, la série statistique est toujours issue
d'un relevé d'élèments dans une
population donnée : ce tri et cette ordonnancement
permet à ces éléments de prendre une
signification, de se profiler autour de certains axes
d'études
Exemple :
La série statistique simple des notes que vous avez
découverte ci-dessus provient du relevé de
notes suivant :
1 ; 4 ; 10 ; 3; 12; 17; 14 ; 10 ; 12; 3; 5 ; 11 ; 4 ; 8; 11;
9; 3 ; 6; 14; 7; 15; 2 ; 10 ; 12; 8; 13; 9; 12; 9
Effectif total de la classe : 29 élèves
Caractère de la série : notes obtenues au
brevet
Bien entendu, pour arriver cette série statistique,
ces notes ont été triées et
ordonnées
1/
L'ordonnancement : je classe les notes
(caractères) dans un tableau par ordre croissant
:
caractère :
note
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
17
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
Cette
première étape me permet de faire une
première constation sur la série :
Personne dans la classe n'a obtenu 0 sur 20, ni 16 sur 20 -
Et les notes s'arrêtent à 17 sur 20
2/ Le
tri :
je regroupe cette fois les élèves
(effectifs) par notes :
Exemple : dans mon relevé de notes, je constate
que j'ai :
1 seul élève, qui a obtenu 1 sur 20
1 seul élève qui a obtenu 2 sur 20
3 élèves qui ont obtenu 3
etc....
Je remplis ainsi mon tableau avec ce total d'effectif par
caractère
caractère :
note
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
17
|
Effectif
: élève
|
1
|
1
|
3
|
2
|
1
|
1
|
1
|
2
|
3
|
3
|
2
|
4
|
1
|
2
|
1
|
1
|
ATTENTION : je
fais bien attention de ne pas oublier de valeurs dans mon
classement (je peux par exemple rayer les notes au fur et
à mesure que je les comptabilise)
Je vérifierai finalement que le total de mes
élèves est bien restitué par ce
partage : 29 notes donc 29 élèves
1 + 1 + 3 + 2+ 1 + 1 + 1 + 2 + 3 + 3 + 2 + 4 + 1 +2 + 1 +
1 = 29 : le compte est bon !!
Remarque : A nouveau et à la fin de
cette deuxième étape de tri par
caractère, e peux affiner mon analyse des notes
obtenues par cette classe de 3è :
Je sais déjà que personne n'a eu O/20, ni
16/20 à l'épreuve de maths du Brevet :
personne non plus n'a eu une note supérieure
à 17/20
Je peux dire encore que :
"la note la plus souvent obtenue est 12 : elle a
été obtenue par 4 élèves sur
29"
ou encore que :
14 élèves ont eu la moyenne au brevet : (je
prends pour cela tous les élèves ayant une
note supérieure ou égale à 10 = 3 +
2 + 4 + 1 + 2 + 1 + 1 = 14
Sur le total de la classe, cela représente presque
la moitié des élèves ( moitié
= 29 ÷ 2 = 14,5)
etc.... etc....
Je fais
la même chose avec une série rangée
par classe :
La
différence : je dois bien faire attention
à ranger les effectifs en fonction des classes et
de leur amplitude
Les
classes et leur amplitude :
Soit on me les impose dans un énoncé
Exemple : "Voici les
salaires moyens par mois en francs de tous les
salariés de l'entreprise X. sur l'année
2001. Vous ordonnerez et trierez la série dans
des classes d'amplitude 2000"
Soit, aucune précision n'est donnée sur le
sujet dans l'exercice : c'est alors à moi de voir
comment ordonner les valeurs dans des classes, pour que
la série soit lisible et significative
Une fois que ma série est correctement
triées et ordonnée : je peux alors me
lancer dans son interprétation et explication
Comment ??
2 possibilités :
- Par le
calcul
- Par
représentation et lecture graphique
Calcul
sur des séries statistiques
|
Les calculs me permettent bien entendu d'affiner mon
interprétation de la série :
Ce que
je peux calculer sur une série statistique (nous
ne verrons dans cette fiche que les calculs les plus
simples) :
c'est l'effectif réalisé par chaque
caractère exprimé en pourcentage du
total
Pour l'explication du calcul d'un pourcentage d'un total,
je révise la fiche correspondante :
Exemple
1:
Dans la
série simple sur les notes, je peux dire que le
caractère (la note) 12 représente : 4
effectifs sur un total de 29 soit ramené à
la base 100 : 4 x 100 ÷ 29 = 13,79310..... = 13,79
%
Je peux faire la même chose avec tous les autres
caractères notes de la série, mais aussi
avec les séries rangées par classe :
ATTENTION : si le total des
effectifs n'apparaît pas je dois
impérativement le calculer pour obtenir cette
fréquence
Exemple
2:
Dans la série par classes sur les salaires, je
n'ai encore pas calculé le total des
salariés :
Je dois le faire pour exprimer les fréquences par
classes
Pour obtenir le total des salariés, j'additionne
tout bêtement leur nombre comptabilisé dans
chacune des classes :
Ainsi et pour remprendre mon tableau :
Salaires
en francs
|
Répartition par
employés
|
[4000 ;
6000 [
|
20
|
[6000 ;
8000 [
|
96
|
[8000 ;10
000 [
|
52
|
[ 10 000
; 12 000 [
|
17
|
Et si je
considère que tous les employés de
l'entreprise ont été comptabilisés
dans la série :
J'aurai donc un nombre total de salariés de : 20 +
96 + 52 + 17 = 185
Ce total est appelé effctif total de la série et va
me permettre de calculer les fréquences de chacune
des classes de caractères :
Ainsi, je peux dire par exemple que :
- La tranche
de salaire [4000 ; 6000 [ représente (20
÷185) x 100 = 10,81 % du total , c'est à
dire que dans cette entreprise 10,81 % des
salariés ont un salaire mensuel entre 4000 et
6000 francs
- La tranche
de salaire [6000 ; 8000 [ représente (96 ÷
185) x 100 = 51,89 % du total , c'est à dire
que dans cette entreprise 51,89 % des salariés
ont un salaire mensuel entre 6000 et 8000 francs
etc..... etc......
Cette
fréquence en pourcentages, me permet une meilleure
lecture de la série :
Les 51,89 % que je viens de calculer par exemple, me
permettent clairement d'affirmer que plus de la
moitié des salariés de l'entreprise ont un
salaire entre 6000 et 8000 francs mensuel, car je sais
que la moitié d'un total est égal à
50 % (le pourcentage est peut-être plus
significatif que le nombre correspondant : 96 sur
185)
Bien entendu, je dois toujours faire attention que le
total de mes fréquences soit égal à
100 % (dans le cas contraire, je dois forcément me
dire qu'il y a une erreur quelque part non ??
Je pense que tout le monde connaît la signification
de ce mot : cumuler, c'est bien sûr additionner des
valeurs, des données, .etc......
Concernant une série statistique nous pouvons
faire le cumul :
- Des
effectifs
- Des
fréquences
L'intérêt de ces
cumuls
: savoir où j'en suis au niveau des effectifs pour
un caractère donné
Explication : elle va se faire sous
forme de tableau et en reprenant mes exemples :
Je reprends ma série simple de notes du brevet
:
Regardez bien le tableau des calculs :
Notes obtenues
(caractère)
|
Nombre d'élèves
(effectifs)
|
fréquence des
élèves par notes en %
|
cumul des effectifs
|
cumul des fréquences
|
1
|
1
|
3,45 %
|
1
|
3,45
%
|
2
|
1
|
3,45 %
|
2
|
6,90
%
|
3
|
3
|
10,34 %
|
5
|
17,24
%
|
4
|
2
|
6,90 %
|
7
|
24,14
%
|
5
|
1
|
3,45 %
|
8
|
27,59%
|
6
|
1
|
3,45 %
|
9
|
31,04
%
|
7
|
1
|
3,45 %
|
10
|
34,49
%
|
8
|
2
|
6,90 %
|
12
|
41,39
%
|
9
|
3
|
10,34 %
|
15
|
51,73%
|
10
|
3
|
10,34 %
|
18
|
62,07
%
|
11
|
2
|
6,90 %
|
20
|
68,97
%
|
12
|
4
|
13,79 %
|
24
|
82,76
%
|
13
|
1
|
3,45 %
|
25
|
86,21
%
|
14
|
2
|
6,90 %
|
27
|
93,11
%
|
15
|
1
|
3,45 %
|
28
|
96,56
%
|
17
|
1
|
3,45 %
|
29
|
100,01
%
|
TOTAL
|
29
|
100 % (*)
|
|
|
(*) : 100,01 %
très exactement en raison des arrondis
Qu'ai-je
fait
??
J'ai pris soin tout d'abord de calculer les
fréquences des effectifs pour chacun des
caractères, comme vu plus haut
Ensuite, j'ai tout simplement additionner les effectifs
et les fréquences en suivant, dans l'ordre
où elles se présentaient, et à
chaque stade de caractère :
Ainsi, le cumul total des effectifs est égal
à 29, c'est à dire l'effectif total de la
classe
Et le cumul total des fréquences est égal
à 100 % (100,01 % en raison des arrondis) :
logique non ??
Et
quelle est l'utilité alors de ces cumuls
intermédiaires ??
Et bien, je
vous l'ai dit plus haut : les cumuls vont me permettre de
connaître la situation globale de mes effectifs,
pour un caractère donné :
Exemple : si je regarde la ligne du caractère 9,
je lis :
15 dans la colonne cumul des effctifs,
et
51,73 % dans la colonne cumul des
fréquences
A qui correspondent ces chiffres ??
Pour le
cumul des effectifs : Et bien à l'addition des
effectifs des élèves qui ont obtenu une
note de 1 à 9, 9 y compris
Et pour
le cumul des fréquences : Et bien à l'addition des
fréquences des élèves qui ont obtenu
une note de 1 à 9, 9 y compris
Bon, jusque là on est d'accord : MAIS A QUOI CELA
ME SERT-IL ??
Et bien, puisque la note 9 est juste avant la moyenne, je
sais alors grâce à ces cumuls que :
15 élèves ont obtenu une note
inférieure à 10 (puisque le cumul donne le
total des élèves ayant obtenu les notes,
1-2-3-4-5-6-7-8 et 9
Je peux donc dire que 15 élèves de la
classe n'ont pas obtenu la moyenne à
l'épreuve de maths du brevet 2001, ce qui
représente une part de la classe de 51,73 % (but
des fréquences cumulées)
Et voilà : grâce à ces cumuls
l'analyse s'affine, j'ai d'avantage de matière
pour analyser et parler de la série de notes
Remarque
1 :
N'avais-je pas commencé à dire plus haut
que :
"14 élèves ont eu la moyenne au brevet :
(je prends pour cela tous les élèves ayant
une note supérieure ou égale à 10 =
3 + 2 + 4 + 1 + 2 + 1 + 1 = 14
Sur le total de la classe, cela représente presque
la moitié des élèves ( 29 / 2 =
14,5)"
Et bien
cela se confirme ici : puisque 15 élèves
ont eu une note inférieure à la moyenne,
alors 14 élèves (29 - 16 = 14) ont eu une
note supérieure ou égale
Et
Cela représente bien moins de la moitié des
élèves, puisque les notes
inférieures à 10 représentent une
part du total de 51,73 %, soit effectivement plus de la
moitié (moitié = 50 %) : les notes
supérieures ou égales à 10
représentant alors 48,27 % (100 % - 51,73 % =
48,27 %)
Remarque
2 : les
cumuls peuvent se faire dans les 2 sens : nous venons de
le voir dans notre exemple ici
Pour calculer la répartition des notes par rapport
à la moyenne 10 :
- Soit je
cumule les notes
inférieures à cette note
- Soit je
calcule les notes
supérieures, comme je l'ai fait ici par
soustraction par rapport à mon total : car bien
sûr ce cumul ne peut pas me faire
apparaître les notes supérieures, car par
son principe, il prend en compte toutes les notes au
moins (l'effectif du caractère + les effectifs
précédents) : "dans cette classe 15
élèves ont obtenu au moins 9
à l'épreuve de
mathématiques du brevet"
Mais pas de
panique .....Car les cumuls offrent de grandes
possibilités, y compris celle de montrer combien
d'élèves ont par exemple obtenu
10 ou
plus
à l'examen
Cela relève bien sûr d'un autre principe de
cumul, que je qualifierais plutôt de
"décumul" :
Reprenons notre tableau et regardez plutôt :
J'appelerai cumul 2, ce nouveau principe de cumul : bien
sûr et une fois encore le cumul est possible
à la fois au niveau des effectifs et au niveau des
fréquences
Notes obtenues
(caractère)
|
Nombre d'élèves
(effectifs)
|
fréquence des
élèves par notes en %
|
cumul des effectifs
|
cumul 2 des effectifs
|
cumul des fréquences
|
cumul 2 des fréquences
|
1
|
1
|
3,45 %
|
1
|
29
|
3,45 %
|
100
%
|
2
|
1
|
3,45 %
|
2
|
28
|
6,90 %
|
96,55
%
|
3
|
3
|
10,34 %
|
5
|
27
|
17,24 %
|
93,10
%
|
4
|
2
|
6,90 %
|
7
|
24
|
24,14 %
|
82,76
%
|
5
|
1
|
3,45 %
|
8
|
22
|
27,59%
|
75,86
%
|
6
|
1
|
3,45 %
|
9
|
21
|
31,04 %
|
72,41
%
|
7
|
1
|
3,45 %
|
10
|
20
|
34,49 %
|
68,96
%
|
8
|
2
|
6,90 %
|
12
|
19
|
41,39 %
|
65,51
%
|
9
|
3
|
10,34 %
|
15
|
17
|
51,73%
|
58,61
%
|
10
|
3
|
10,34 %
|
18
|
14
|
62,07 %
|
48,27
%
|
11
|
2
|
6,90 %
|
20
|
11
|
68,97 %
|
37,93
%
|
12
|
4
|
13,79 %
|
24
|
9
|
82,76 %
|
31,03
%
|
13
|
1
|
3,45 %
|
25
|
5
|
86,21 %
|
17,24
%
|
14
|
2
|
6,90 %
|
27
|
4
|
93,11 %
|
13,79
%
|
15
|
1
|
3,45 %
|
28
|
2
|
96,56 %
|
6,89
%
|
17
|
1
|
3,45 %
|
29
|
1
|
100,01 %
|
3,44
%(*)
|
TOTAL
|
29
|
100 % (*)
|
|
|
|
|
3,44 %(*) : il
manque 0,01 % à cause des arrondis
Quel est le
principe de ce cumul N° 2 :
Dans la case de mon premier caractère
je pars avec la totalité de mes effectifs ou de
mes fréquences :
Les cumuls des caractères suivants
viendront alors progressivement déduire ce total
des effectifs précédents :
Et bien
oui : si je réfléchis par rapport à
ma logique, je dois me rappeler que par ce cumul, je
devais arriver à totaliser les effectifs pour
cette note ou plus
Ainsi et par exemple :
Si je prends l'effectif et la fréquence
cumulés 2 du caractère 1, il est donc tout
à fait logique de dire que :
29 élèves ont obtenu 1 et +
à l'épreuve (une note supérieure ou
égale à 1)
100 % des élèves ont obtenu 1
et + à l'épreuve (une note
supérieure ou égale à 1)
Si je prends l'effectif et la fréquence
cumulés 2 du caractère 2, je dirai alors et
de la même façon que :
28 élèves ont obtenu 2 et +
à l'épreuve (une note supérieure ou
égale à 2)
96,55 % des élèves ont obtenu
2 et + à l'épreuve (une note
supérieure ou égale à 2)
etc.... etc......
Et finalement que :
Si je prends l'effectif et la fréquence
cumulés 2 du caractère 10 :
14 élèves ont obtenu 10 et +
à l'épreuve (une note supérieure ou
égale à 10)
48,27 % des élèves ont obtenu
10 et + à l'épreuve (une note
supérieure ou égale à 10)
Le nombre d'élèves ayant obtenu une note
supérieure ou égale à 10 est donc
bien de 14, soit 48,27 % de la classe
C'est le résultat que j'ai trouvé + haut,
et que j'ai pu obtenir grâce à ce nouveau
principe de cumul
Remarque :
Vocabulaire et
résumé :
Le 1er cumul des effectifs et des fréquences me
permet pour un caractère donné (exemple
note) de calculer le total des effectifs ou des
fréquences qui ont obtenu cette note ou
moins
Le 2 ème cumul des effectifs et des
fréquences me permet pour un caractère
donné (exemple note) de calculer le total des
effectifs ou des fréquences qui ont obtenu
cette
note ou plus
Je peux donc, et il peut m'être utile de calculer
les 2, en fonction des analyses que je dois faire
On appelle le 1er cumul des effectifs et des
fréquences l' effectif ou fréquence
cumulés croissants
On appelle le 2ème cumul des effectifs et des
fréquences l' effectif ou fréquence
cumulés décroissants
Comme je vous l'ai dit, il peut être
intéressant de savoir calculer les 2 ; au niveau
représentation graphique également, le
point de rencontre des courbes représentatives des
effectifs cumulés croissants et des effectifs
cumulés décroissants constitue la
médiane de la série : mais nous reverrons
cela plus tard
ATTENTION
EGALEMENT : aux séries statistiques
rangées par classes:
Bien sûr, le calcul des effectifs et
fréquences cumulés croissants et
décroissants sont possibles et se réalisent
de la même manière.
Mais attention à leur lecture et surtout à
leur interprétation en raison notamment de la
signification des classes, et des valeurs incluses ou non
:
Voici par exemple le tableau des cumuls
réalisés sur notre série concernant
la répartition des salaires de l'entreprise X
:
Salaires en
francs
|
Répartition par
employés
|
fréquences en %
|
effectifs cumulés
croisssants
|
fréquences
cumulées croisssantes
|
effectifs cumulés
décroisssants
|
fréquences
cumulées décroisssantes
|
[ 4000 ; 6000 [
|
20
|
10,81 %
|
20
|
10,81 %
|
185
|
100 %
|
[ 6000 ; 8000 [
|
96
|
51,89 %
|
116
|
62,70 %
|
165
|
89,19 %
|
[ 8000 ;10 000 [
|
52
|
28,11 %
|
168
|
90,81 %
|
69
|
37,30 %
|
[ 10 000 ; 12 000
[
|
17
|
9,19 %
|
185
|
100 %
|
17
|
9,19 %
|
Total
|
185
|
100 %
|
|
|
|
|
Regardez
bien ces cumuls et essayez de répondre aux
questions suivantes :
1. Combien de salariés dans l'entreprise touchent
moins de 10000 francs par mois ??
2. Quel est le poucentage de "bons" salaires ?? Remarque
: on considérera comme "bons salaires" les
salaires de 8000 francs ou plus
3. Une amie me dit que dans cette entreprise, il y a plus
de 50 % des salariés qui touchent moins de 8000
francs par mois : a-t-elle raison ??
etc...
Les
réponses:
1. Combien de salariés dans
l'entreprise touchent moins de 10000 francs par
mois
??
Je dois regarder à la ligne [8000; 10000
[, le
total de la colonne effectifs
cumulés croissants :
Je lis : 168
168 correspond bien au total des salariés qui
touchent moins de 10 000 francs, car c'est le total de la
classe 8000 francs inclus, 10 000 francs exlus + les
classes précédentes (principe de
l'éffectif cumulé croissant)
Je fais
une phrase de réponse :
168 salariés de l'entreprise touchent moins de 10
000 francs par mois
2. Quel
est le poucentage de "bons" salaires ?? Remarque : on
considérera comme "bons salaires" les salaires de
8000 francs ou plus
Je dois regarder à la ligne [8000; 10000
[, le
total de la colonne fréquences
cumulées décroissantes :
Je lis : 37,30 %
37,30 % correspond bien à un pourcentage de salariés qui
touchent 8000 francs ou plus, car c'est le total
des fréquences (pourcentage) de la classe 8000
francs inclus, + les classes suivantes (principe des
fréquences cumulées
décroissantes)
Je fais
une phrase de réponse :
Les "bons salaires" représentent 37,30 % des
salaires de l'entreprise
3. Une
amie me dit que dans cette entreprise, il y a plus de 50
% des salariés qui touchent moins de 8000 francs
par mois : a-t-elle raison ??
Je dois
regarder à la ligne [6000; 8000
[, le
total de la colonne fréquences
cumulées croissantes :
Je lis : 62,70 %
62,70 % correspond bien au pourcentage des
salariés qui touchent moins de 8000 francs, car
c'est la fréquence de la classe 8000 francs
exclus, + les classes précédentes (principe
des fréquences cumulées croissantes)
62,70 % est bien supérieur à 50 %
Je fais
une phrase de réponse :
Oui, mon amie a raison : il y a bien plus de 50 % des
salariés de cette entreprise qui touchent moins de
8000 francs pas moi
Et voilà : si toutes vos réponses sont
correctes, c'est que vous avez compris : si vous avec
compris la correction, c'est très bien
également : mais dans les autres cas, je vous
conseillerais de revoir les explications ci-dessus avant
d'aller plus loin : surtout que des questions
d'interprétation de ce genre sont souvent
demandées sur des séries statistiques, et
notamment à l'examen du brevet : alors pensez-y
!!
Alors ça, la moyenne on connaît : surtout
lorsqu'il s'agit de notes, n'est-ce pas ?? En effet, qui
n'a jamais eu l'occasion de calculer sa propre moyenne
??!!
Dans une série dont les caractères sont des
notes, la moyenne servira à donner la note moyenne
de la série
Dans une série dont les caractères sont des
âges, la moyenne servira à donner
l'âge moyen de la série
etc...
etc....
Alors là le calcul de la moyenne......c'est
très facile !!
A h oui, et bien alors, comment fait-on ??
Je
réfléchis : lorsqu'à la fin d'un
trimestre par exemple, je dois calculer ma moyenne en
maths, en anglais, en français ......Quelle
opération dois-je faire ??
Et bien j'additionne simplement toutes les notes obtenues
dans cette matière
La moyenne : Permet d'obtenir une valeur moyenne de
caractère pour l'ensemble d'une série :
c'est ce que nous faisons lorsque nous devons calculer
notre moyenne de notes sur un trimestre par exemple :
comment faire ?? Et bien on additionne toutes les notes
obtenues, et on divise ce total ainsi obtenu par le
nombre total de notes....
Exemple :
Voici mes notes du 1er trimestre en anglais :
11,5 - 8 - 13 - 12
J'additionne mes 4 notes : 11,5 + 8 + 13,5 + 12 = 45
Je divise ce total obtenu par le nombre de notes, soit 4
: 45 : 4 = 11,25
Ma moyenne de ce trimestre en anglais sera donc de
11,25
Je crois que ça tout le monde sait faire non
??
Et
maintenant, avec nos séries statistiques ??
Tiens, cela tombe bien : l'exemple concerne justement une
série de notes : je reprends mon tableau de calcul
:
Notes obtenues
(caractère)
|
Nombre
d'élèves
(effectifs)
|
fréquence des
élèves en %
|
effectifs cumulés
croissants
|
effectifs cumulés
décroissants
|
fréquences
cumulées croissantes
|
fréquences
cumulées décroissantes
|
1
|
1
|
3,45 %
|
1
|
29
|
3,45 %
|
100 %
|
2
|
1
|
3,45 %
|
2
|
28
|
6,90 %
|
96,55 %
|
3
|
3
|
10,34 %
|
5
|
27
|
17,24 %
|
93,10 %
|
4
|
2
|
6,90 %
|
7
|
24
|
24,14 %
|
82,76 %
|
5
|
1
|
3,45 %
|
8
|
22
|
27,59%
|
75,86 %
|
6
|
1
|
3,45 %
|
9
|
21
|
31,04 %
|
72,41 %
|
7
|
1
|
3,45 %
|
10
|
20
|
34,49 %
|
68,96 %
|
8
|
2
|
6,90 %
|
12
|
19
|
41,39 %
|
65,51 %
|
9
|
3
|
10,34 %
|
15
|
17
|
51,73%
|
58,61 %
|
10
|
3
|
10,34 %
|
18
|
14
|
62,07 %
|
48,27 %
|
11
|
2
|
6,90 %
|
20
|
11
|
68,97 %
|
37,93 %
|
12
|
4
|
13,79 %
|
24
|
9
|
82,76 %
|
31,03 %
|
13
|
1
|
3,45 %
|
25
|
5
|
86,21 %
|
17,24 %
|
14
|
2
|
6,90 %
|
27
|
4
|
93,11 %
|
13,79 %
|
15
|
1
|
3,45 %
|
28
|
2
|
96,56 %
|
6,89 %
|
17
|
1
|
3,45 %
|
29
|
1
|
100,01 %
|
3,44 %(*)
|
TOTAL
|
29
|
100 % (*)
|
|
|
|
|
Ah oui, c'est
vrai :
les notes ont été triées et
regroupées : mais alors, comment faire pour la
moyenne ??
Et bien je connais déjà mon nombre total de
notes : il est égal à l'effectif total de
la classe : et bien oui ! Puisqu'il y a 29
élèves dans la classe il y aura 29 notes :
LOGIQUE !!
Mais alors ? Pour obtenir le total des points obtenus
dans cette classe ??
Et bien, le fait d'avoir regroupé les notes ne
change rien : si je sais par exemple que :
- Si 4
élèves de la classe ont obtenu 12 sur
20, le total de leurs points sera bien égal
à 12 + 12 + 12 + 12, ou encore 12 x 4 = 48 non
??
- Si 3
élèves ont obtenu 9 sur 20, le total de
leurs points sera bien égal à 9 + 9 + 9
ou encore 9 x 3 = 27 ?? et ainsi de suite pour toutes
les notes
Il me suffira
donc dans mon tableau d'ajouter une colonne de calcul
résultant de la multiplication du caractère
avec son nombre d'effectifs correspondant
Et alors le total de toutes les notes s'obtiendra alors
par addition de tous ces calculs :
Notes obtenues
(caractère)
|
Nombre
d'élèves
(effectifs)
|
Total effectif
x
caractère
|
fréquence des
élèves en %
|
effectifs cumulés
croissants
|
effectifs cumulés
décroissants
|
fréquences
cumulées croissantes
|
fréquences
cumulées décroissantes
|
1
|
1
|
1
|
3,45 %
|
1
|
29
|
3,45 %
|
100 %
|
2
|
1
|
2
|
3,45 %
|
2
|
28
|
6,90 %
|
96,55 %
|
3
|
3
|
9
|
10,34 %
|
5
|
27
|
17,24 %
|
93,10 %
|
4
|
2
|
8
|
6,90 %
|
7
|
24
|
24,14 %
|
82,76 %
|
5
|
1
|
5
|
3,45 %
|
8
|
22
|
27,59%
|
75,86 %
|
6
|
1
|
6
|
3,45 %
|
9
|
21
|
31,04 %
|
72,41 %
|
7
|
1
|
7
|
3,45 %
|
10
|
20
|
34,49 %
|
68,96 %
|
8
|
2
|
16
|
6,90 %
|
12
|
19
|
41,39 %
|
65,51 %
|
9
|
3
|
27
|
10,34 %
|
15
|
17
|
51,73%
|
58,61 %
|
10
|
3
|
30
|
10,34 %
|
18
|
14
|
62,07 %
|
48,27 %
|
11
|
2
|
22
|
6,90 %
|
20
|
11
|
68,97 %
|
37,93 %
|
12
|
4
|
48
|
13,79 %
|
24
|
9
|
82,76 %
|
31,03 %
|
13
|
1
|
13
|
3,45 %
|
25
|
5
|
86,21 %
|
17,24 %
|
14
|
2
|
28
|
6,90 %
|
27
|
4
|
93,11 %
|
13,79 %
|
15
|
1
|
15
|
3,45 %
|
28
|
2
|
96,56 %
|
6,89 %
|
17
|
1
|
17
|
3,45 %
|
29
|
1
|
100,01 %
|
3,44 %(*)
|
TOTAL
|
29
|
254
|
100 % (*)
|
|
|
|
|
J'ai le nombre de
points obetnus par chacune des notes en fonction du
nombre d'élèves : je peux alors additionner
tous ces points pour avoir un nombre de points total sur
toute la classe :
1 + 2 + 9 + 8 + 5 + 6 + 7 + 16 + 27 + 30 + 22 + 48 + 13 +
28 + 15 + 17 = 254
A l'épreuve de maths du brevet 2001, cette classe
de 3è a donc acquis, de part ses notes obtenues,
un total de 259 points
Quelle sera alors la note moyenne de la classe ??
Et bien il ne me restera plus alors qu'à diviser
ce total de points par le nombre de notes (ou nombre
d'élèves de la classe) = 254 ÷ 29 =
8,63
La
moyenne de cette classe à l'épreuve de
maths sera de 8,63 sur 20
Et voila : pas plus compliqué finalement que pour
mes notes d'anglais !!
Remarque : l'exercice se corse un peu avec
des séries rangées par classes :
Exemple de notre série concernant les salaires de
l'entreprise X
Salaires en
francs
|
Répartition par
employés
|
fréquences en
%
|
effectifs cumulés
croisssants
|
fréquences
cumulées croisssantes
|
effectifs cumulés
décroisssants
|
fréquences
cumulées décroisssantes
|
[ 4000 ; 6000 [
|
20
|
10,81 %
|
20
|
10,81 %
|
185
|
100 %
|
[ 6000 ; 8000 [
|
96
|
51,89 %
|
116
|
62,70 %
|
165
|
89,19 %
|
[ 8000 ;10 000 [
|
52
|
28,11 %
|
168
|
90,81 %
|
69
|
37,30 %
|
[ 10 000 ; 12 000
[
|
17
|
9,19 %
|
185
|
100 %
|
17
|
9,19 %
|
Total
|
185
|
100 %
|
|
|
|
|
Bien sûr, je
peux aussi et cette fois calculer le salaire moyen
perçu par les salariés de l'entreprise :
mais comment alors faire un calcul du total des salaires
avec des classes ?? En effet, le tableau ne me donne pas
le salaire exact des 185 salariés.....Dans ce cas
là,il vaudrait peut-être alors meiux que je
retrouve le relevé d'origine : celui où
tous les salaires sont repertoriés, mais non
classés.......Je n'aurais alors plus qu'à
tous les additionner puis à diviser le total par
185 ??!!!
Remarquez : 185 salaires ......La liste et l'addition
risquent d'être longues...!!
Non..... Les statisticiens ont instauré une
méthode plus rapide de calcul de la moyenne d'une
série, lorsqu'elle est rangée par
classe.....
Ils vont en fait partir du principe, que à
moyenne, caractère moyen
Principe : Je n'ai pas une seule valeur de
caractère pour un effectif donné, mais une
classe complète de caractères (ici classes
de 2000 caractères) ? Très bien : pour
ramener cette classe à une seule valeur de
caractère, et ainsi procéder pour le calcul
de la moyenne comme pour une série simple, je vais
claculer le caractère moyen de
chaque classe
Ainsi,
chaque classe aura son caractère
représentatif qui pourra être
multiplié par l'effectif de la classe pour obtenir
un total
moyen
de salaires
Principe de calcul du
caractère moyen de chaque
classe :
(valeur
de début de la classe + valeur de fin de classe)
÷ 2
Exemple : classe [4000 ; 6000 [ :
caractère moyen = (4000 + 6000) ÷ 2 = 10000
÷ 2 = 5000
Le caractère moyen de la classe sera donc 5000
Je peux ainsi et de la même façon calculer
le caractère moyen de chacune des classes, et les
insérer dans mon tableau :
Salaires en
francs
|
caractère moyen
de la classe
|
Répartition
employés
|
fréquences en
%
|
effectifs cumulés
croisssants
|
fréquences
cumulées croisssantes
|
effectifs cumulés
décroisssants
|
fréquences
cumulées décroisssantes
|
[ 4000 ; 6000 [
|
5000
|
20
|
10,81 %
|
20
|
10,81 %
|
185
|
100 %
|
[ 6000 ; 8000 [
|
7000
|
96
|
51,89 %
|
116
|
62,70 %
|
165
|
89,19 %
|
[ 8000 ;10 000 [
|
9000
|
52
|
28,11 %
|
168
|
90,81 %
|
69
|
37,30 %
|
[ 10 000 ; 12 000[
|
11000
|
17
|
9,19 %
|
185
|
100 %
|
17
|
9,19 %
|
Total
|
|
185
|
100 %
|
|
|
|
|
Ainsi le total des
salaires va se faire sur une base moyenne, par la
multiplication de l'effectif de chaque classe et du
caractère moyen de la classe : Regardez
plutôt :
Salaires en
francs
|
caractère moyen
de la classe
|
total effectif x caractère
moyen
|
Répartition
employés
|
fréquences en
%
|
effectifs cumulés
croisssants
|
effectifs cumulés
décroisssants
|
[ 4000 ; 6000 [
|
5000
|
100
000
|
20
|
10,81 %
|
20
|
185
|
[ 6000 ; 8000 [
|
7000
|
672
000
|
96
|
51,89 %
|
116
|
165
|
[ 8000 ;10 000 [
|
9000
|
468
000
|
52
|
28,11 %
|
168
|
69
|
[ 10 000 ; 12 000[
|
11000
|
187
000
|
17
|
9,19 %
|
185
|
17
|
Total
|
|
1 427 000
|
185
|
100 %
|
|
|
Soit un total de
salaire moyen de 1 427 000 francs, que je peux alors
diviser par le total de mes effectifs : 185
1 427 000 ÷ 185 = 7713,51 francs
Cemontant correspondra alors au salaire moyen de
l'entreprise .....
En
résumé la moyenne d'une série
s'obtient :
Avec des séries
simples
:
Somme des multiplications
caractère par effectif ÷ effectif
total
Avec des séries
rangées par classes :
Somme des multiplications
caractère moyen de la classe par effectif ÷
effectif total
Et voilà pour ce qui est des premières
notions et des premiers calculs à effectuer sur
une série statistique - Il existe bien sûr
d'autres calculs possibles, dont parmi eux et pour les
plus courants :
- Le calcul
de la médiane
- Le calcul
des quartiles et de leurs écarts
- Le calcul
de la variance
- Le calcul
de l'écart type
Nous ne verrons
ici et pour l'instant qu'un seul de ces autres calculs :
celui de la médiane
Car ce calcul fait partie du programme de 3è, et
peut être demandé au brevet, sur des
séries simples : il est donc utile de le
connaître et surtout de comprendre comment il
fonctionne ;
Pour les autres, ils sont abordés en
général dans des classes
supérieures, ou dans des sections
professionnelles, en cours de gestion, car ils
relèvent d'une étude plus affinée de
la série ex: l'ecart intercartile permet de
connaître l'étendue des notes par rapport
à la moyenne, en occultant les notes aux
extrémintés, l'écart type......)
Il est donc inutile ici de s'embrouiller l'esprit avec
ces calculs, qui relèvent souvent d'apprentissage
de formules : bien sûr, ceux qui en ont besoin,
parce qu'ils sont amenés à les utiliser en
cours, ou dans leur vie professionnel, peuvent me faire
la demande de leur explication par mail stefladino@wanadoo.fr
Pour les autres, et pour l'instant, que chacun le sache :
nous n'irons pas plus loin que l'explication du calcul de
la médiane ......Mais c'est déjà pas
si mal.............L'essentiel surtout et de bien
comprendre que l'on peut effectuer toutes sortes de
calculs sur des séries statistiques
Par
définition, calculer la médiane, c'est
calculer la valeur du caractère qui partage la
série statistique en 2 parties d'effectifs
égaux : tout simplement
Exemple :
Dans la petite série de notes suivantes :
3; 10 ; 14 ; 7 ; 8; 15; 9
La médiane sera : 9
Principe :
Je commence par ranger mes caractères dans l'ordre
croissant :
3; 7; 8; 9; 10 ; 14; 15
Je comptabilise maintenant mon effectif = j'ai 7 notes
donc 7 effectifs
Pour partager cette série en 2 parties d'effectifs
égaux, je devrai la couper à l'effectif 4 :
en effet, à cet effectif, j'aurai bien 3 effectifs
avant et 3 effectifs après (car 7 = 3 x 2 + 1)
3; 7; 8;
|
9
|
10 ; 14; 15
|
3 effectifs
|
|
3 effectifs
|
La médiane de la série sera donc 9 : car 9
est le caractère pour lequel ma série est
coupée en 2 parties d'effctifs égaux - le
caractère qui correspond donc au 4è
effectif
Intérêt de la
médiane :
Cette médiane 9 me permet par exemple de dire que
: "il y a autant de personnes qui ont obtenu une note
inférieure à 9 que de personnes qui ont
obtenu une note supérieure"
Attenion
: une
médiane n'est pas une moyenne
Ici la médiane est 9 et la moyenne est : 3 + 7 + 8
+ 9 + 10 + 14 + 15 = 66 ÷ 7 = 9,43
Et si
je reprends mes 2 exemples de
séries :
Quelles
en seront les médianes ??
Série N° 1 : les
notes
La série prend en compte un effectif total de 29
élèves : pour qu'elle soit partagée
en 2 parties d'effectifs égaux, je devrai la
couper au 15è effectif ( 29 = 14 x 2 + 1)
En effet, et effectivement , au 15è effectif,
j'aurai bien 14 effectifs avant et 14 effectifs
après : je regarde alors dans mon tableau à
quel caractère de note correspond mon 15è
effectif ?
caractère :
note
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
Effectif
: élève
|
1
|
1
|
3
|
2
|
1
|
1
|
1
|
2
|
3
|
3
|
2
|
4
|
1
|
2
|
1
|
-
|
1
|
J'obtiens
l'effectif 15 au 3è effectif de la note 9/20 : la
médiane de la série sera donc 9
Je peux le vérifier également dans le
tableau des cumuls :
Notes obtenues (caractère)
|
Nombre d'élèves
(effectifs)
|
fréquence des
élèves en %
|
effectifs cumulés croissants
|
effectifs cumulés
décroissants
|
fréquences cumulées
croissantes
|
fréquences cumulées
décroissantes
|
1
|
1
|
3,45 %
|
1
|
29
|
3,45 %
|
100 %
|
2
|
1
|
3,45 %
|
2
|
28
|
6,90 %
|
96,55 %
|
3
|
3
|
10,34 %
|
5
|
27
|
17,24 %
|
93,10 %
|
4
|
2
|
6,90 %
|
7
|
24
|
24,14 %
|
82,76 %
|
5
|
1
|
3,45 %
|
8
|
22
|
27,59%
|
75,86 %
|
6
|
1
|
3,45 %
|
9
|
21
|
31,04 %
|
72,41 %
|
7
|
1
|
3,45 %
|
10
|
20
|
34,49 %
|
68,96 %
|
8
|
2
|
6,90 %
|
12
|
19
|
41,39 %
|
65,51 %
|
9
|
3
|
10,34 %
|
15
|
17
|
51,73%
|
58,61 %
|
10
|
3
|
10,34 %
|
18
|
14
|
62,07 %
|
48,27 %
|
11
|
2
|
6,90 %
|
20
|
11
|
68,97 %
|
37,93 %
|
12
|
4
|
13,79 %
|
24
|
9
|
82,76 %
|
31,03 %
|
13
|
1
|
3,45 %
|
25
|
5
|
86,21 %
|
17,24 %
|
14
|
2
|
6,90 %
|
27
|
4
|
93,11 %
|
13,79 %
|
15
|
1
|
3,45 %
|
28
|
2
|
96,56 %
|
6,89 %
|
17
|
1
|
3,45 %
|
29
|
1
|
100,01 %
|
3,44 %(*)
|
TOTAL
|
29
|
100 % (*)
|
|
|
|
|
L'effectif 15 se
situe bien dans la ligne du caractère 9 de la
colonne effectif cumulé croissant :
Série N° 2 : les
salaires
La série prend en compte un effectif total de 185
personnes : pour qu'elle soit partagée en 2
parties d'effectifs égaux, je devrai la couper au
93è effectif ( 185 = 92 x 2 + 1)
En effet, et effectivement , au 93è effectif,
j'aurai bien 92 effectifs avant et 93 effectifs
après : je regarde alors dans mon tableau à
quel caractère de salaire correspond mon
93è effectif ?
Salaires
en francs
|
Répartition par
employés
|
[4000 ;
6000 [
|
20
|
[6000 ;
8000 [
|
96
|
[8000 ;10
000 [
|
52
|
[ 10 000
; 12 000 [
|
17
|
Concrètement le 93è
effectif se trouve dans la classe de salaire [6000 ;
8000[, quelque part entre ces 2 valeurs : comme tout
à l'heure en série simple, je peux le
vérifier également grâce aux
effectifs cumulés croissants :
Salaires en francs
|
Répartition par
employés
|
fréquences en
%
|
effectifs cumulés
croisssants
|
fréquences
cumulées croisssantes
|
effectifs cumulés
décroisssants
|
fréquences
cumulées décroisssantes
|
[
4000 ; 6000 [
|
20
|
10,81 %
|
20
|
10,81 %
|
185
|
100 %
|
[
6000 ; 8000 [
|
96
|
51,89 %
|
116
|
62,70 %
|
165
|
89,19 %
|
[
8000 ;10 000 [
|
52
|
28,11 %
|
168
|
90,81 %
|
69
|
37,30 %
|
[
10 000 ; 12 000 [
|
17
|
9,19 %
|
185
|
100 %
|
17
|
9,19 %
|
Total
|
185
|
100 %
|
|
|
|
|
Le 93è
effectif se situe bien effectivement dans les 116
premiers effectifs - il correspond donc effectivement
à une valeur de caractère située
dans la classe [6000 ; 8000[
La médiane de la série se situe donc dans
la classe [6000 ; 8000[
Et si
j'ai envie de donner la valeur exacte de la
médiane ??
Et bien, je peux le faire si j'en ai besoin : comment ??
Je vais alors partir du principe que le valeur de la
médiane est proportionnelle dans la classe
à la place de l'effectif correspondant :
Explication :
Le 93è effectif représentatif de la
médiane se situe à la 73è place dans
la classe [6000 ; 8000[
93 - les 20 places de la classe précédente
[4000 ; 6000[
Je peux donc dire que cet effectif est 73è sur 96
(76/96) : je vais partir du principe que son
équivalent médiane occupe
proportionnellement le même rapport de place dans
la classe
Amplitude de la classe : 2000 caractères
|
Effectifs
|
caractères
|
médiane
|
73
|
?
|
total
|
96
|
2000
|
73 x 2000 ÷ 96 = 1520,83
Le caractère médian occupe donc la
1520,83è place dans la classe de
caractères
Le caractère médian est donc exactement
égal à 7520,83
6000 (début de la classe) + 1520,83 (place de la
médiane dans cette classe) = 7520,83
Qu'est-ce que cela signifie
concrètement ??
Et bien simplement que dans la série des salaires,
il y a exactement autant de salariés qui touchent
moins de 7520,83 francs par mois que de salariés
qui touchent plus : 92 d'un côté, comme de
l'autre pour être exact !!
Et voilà : vous savez tout sur la médiane
et sur son utilisation : vous pouvez également et
comme je vous le disais en début de cette fiche,
consulter le sujet corrigé N° 4 de la partie
spéciale brevet : l'exercice en question sur les
statistiques incluait justement un calcul de
médiane : cela pourra vous donner un exemple
d'utilisation supplémentaire.....
Nous en avons fini également avec les calculs sur
les séries statistiques : je vous l'ai dit : nous
ne verrons pas ici les calculs plus poussés, tels
les variantes d'écartement de la série
Il ne nous reste plus qu'à voir rapidement le
principe de la représentation graphique d'une
série statistique : car de telles
représentations peuvent vous être
demandées à l'examen : on peut aussi vous
demander de savoir lire et interpréter ces
représentations : il nous faut donc les voir un
minimum : cela se passe.....
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