Statistique à une variable
Objectifs pédagogiques
- Organiser des données statistiques en tableaux
- Calculer les indicateurs de tendance centrale (moyenne, médiane)
- Construire et interpréter des diagrammes statistiques
- Calculer les effectifs et fréquences cumulés
- Analyser une série chronologique
Situation d'apprentissage
Le professeur de géographie d'une classe de Seconde A du Lycée Moderne de San-Pédro demande à ses élèves de faire un exposé sur le niveau de vie des habitants d'un quartier. Ils disposent des revenus mensuels en milliers de FCFA : 65, 65, 65, 65, 65, 70, 70, 70, 70, 70, 70, 70, 70, 70, 75, 75, 75, 75. Comment organiser ces données pour déterminer si la population est pauvre (revenu < 90 000 FCFA) ou extrêmement pauvre ?
Le cours
Statistique à une variable : analyse des données socio-économiques
1. Définitions fondamentales
Population : Ensemble des individus ou objets étudiés - Exemple ivoirien : habitants d'un quartier d'Abidjan, élèves d'un lycée, exploitations agricoles
Caractère : Propriété étudiée sur la population - Quantitatif : prend des valeurs numériques (revenu, âge, taille) - Qualitatif : prend des modalités (profession, niveau d'éducation)
Série statistique : Liste des valeurs du caractère pour chaque individu
2. Organisation des données
Tableau statistique : - Première colonne : valeurs ou modalités - Deuxième colonne : effectifs (nombre d'individus) - Troisième colonne : fréquences (effectif / effectif total)
Exemple ivoirien : Revenus mensuels à Yopougon : | Revenu (×1000 FCFA) | Effectif | Fréquence | |---------------------|----------|-----------| | 65 | 5 | 5/18 ≈ 0,28 | | 70 | 9 | 9/18 = 0,5 | | 75 | 4 | 4/18 ≈ 0,22 | | Total | 18 | 1 |
3. Indicateurs de tendance centrale
Moyenne : x̄ = (Σ nixi) / N, où ni est l'effectif de la valeur xi, N l'effectif total
Exemple : Moyenne des revenus = (5×65 + 9×70 + 4×75) / 18 = (325 + 630 + 300)/18 = 1255/18 ≈ 69,72 (soit 69 720 FCFA)
Médiane : Valeur qui partage la série en deux groupes de même effectif
Méthode de calcul : 1. Ordonner les valeurs 2. Si N impair : médiane = valeur du milieu 3. Si N pair : médiane = moyenne des deux valeurs centrales
Exemple ivoirien : Pour la série des revenus (18 valeurs, N pair) : Les 9ème et 10ème valeurs sont 70 et 70, donc médiane = 70 000 FCFA
4. Effectifs et fréquences cumulés
Effectifs cumulés croissants : Nombre d'individus dont la valeur est ≤ à xi
Effectifs cumulés décroissants : Nombre d'individus dont la valeur est ≥ à xi
Fréquences cumulées : Effectif cumulé / effectif total
Application : Déterminer la proportion de la population ayant un revenu inférieur à un seuil (comme le seuil de pauvreté de 90 000 FCFA)
5. Représentations graphiques
Diagramme en bâtons : Pour caractères discrets - Axe horizontal : valeurs - Axe vertical : effectifs ou fréquences
Histogramme : Pour caractères continus (classes) - Surface proportionnelle à l'effectif
Polygone des effectifs : Joint les sommets des bâtons ou des histogrammes
Diagramme circulaire (camembert) : Pour les fréquences - Angle = fréquence × 360°
Exemple ivoirien : Répartition des types d'emploi dans le district d'Abidjan
6. Série chronologique
Définition : Série statistique où le caractère est une date ou une période
Représentation : Diagramme en lignes
Applications en Côte d'Ivoire : - Évolution du prix du cacao sur 10 ans - Croissance démographique d'Abidjan depuis 1960 - Production électrique mensuelle
7. Caractères discrets vs continus
Discret : Valeurs isolées (nombre d'enfants, notes sur 20)
Continu : Valeurs dans un intervalle (taille, poids, revenu)
Traitement différent : Pour les continus, on regroupe en classes : - Exemple : Revenus [50 000; 70 000[, [70 000; 90 000[, etc.
8. Calcul de la médiane pour série continue
Méthode graphique : Par le polygone des effectifs cumulés
Méthode par interpolation linéaire : Médiane = L₁ + [(N/2 - F₁)/f] × c Où : L₁ borne inférieure de la classe médiane, F₁ effectif cumulé avant la classe, f effectif de la classe, c amplitude de la classe
9. Applications concrètes en Côte d'Ivoire
Exemple 1 : Analyse des résultats du BEPC dans un lycée de Bouaké - Calcul de la moyenne de la classe - Détermination du taux de réussite - Répartition des mentions
Exemple 2 : Étude des dépenses mensuelles d'une famille à Korhogo - Budget alimentation, logement, transport, santé - Calcul des pourcentages - Comparaison avec la moyenne nationale
Exemple 3 : Production agricole mensuelle d'une coopérative à Daloa - Série chronologique - Tendances saisonnières - Prévisions
10. Utilisation des outils technologiques
Calculatrice : Fonctions statistiques - Entrée des données - Calcul automatique de la moyenne, écart-type - Tracé de diagrammes
Tableur (Excel, Calc) : - Formules statistiques - Création de graphiques professionnels - Analyse plus poussée
11. Interprétation des résultats
Ne pas se limiter aux calculs : - Que signifie la moyenne dans le contexte ? - La médiane est-elle plus représentative ? - Y a-t-il des valeurs extrêmes qui faussent les indicateurs ? - Comparaison avec des données nationales (INS)
12. Pièges à éviter
- Confondre effectif et fréquence
- Mauvais calcul de la médiane pour N pair
- Classes mal définies pour les caractères continus
- Graphiques sans échelle ou sans légende
- Interprétation abusive des résultats
La statistique à une variable est un outil essentiel pour comprendre et analyser les réalités socio-économiques de la Côte d'Ivoire, permettant une prise de décision basée sur des données objectives plutôt que sur des impressions.
Points clés à retenir
- La moyenne est sensible aux valeurs extrêmes, la médiane moins
- Les effectifs cumulés permettent de trouver des proportions (ex: % de personnes sous un seuil)
- Pour les séries continues, on utilise des classes d'amplitude convenable
- Un diagramme adapté au type de données facilite l'interprétation
Quiz d'auto-évaluation
La moyenne de la série : 5, 5, 5, 10, 10 est :
- 5
- 7
- 8
- 10
Réponse
7
Pour N=25, la médiane est la valeur de rang :
- 12
- 12,5
- 13
- 13,5
Réponse
13
L'effectif cumulé croissant pour une valeur donne :
- Le nombre d'individus ayant cette valeur
- Le nombre d'individus ayant des valeurs supérieures
- Le nombre d'individus ayant des valeurs inférieures ou égales
- La fréquence de cette valeur
Réponse
Le nombre d'individus ayant des valeurs inférieures ou égales
Dans un diagramme circulaire, une fréquence de 0,25 correspond à un angle de :
- 45°
- 90°
- 180°
- 270°
Réponse
90°
Vidéos pour approfondir
Ouvrir dans l'application (suivi de progression, quiz interactifs)