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Les tableaux en statistique

Pour compiler et faire une bonne interprétation des données recueillies lors d'une enquête statistique, il est préférable d'utiliser des modes de représentations adéquats et concis tels des tableaux.

Les tableaux de données énumérées

Lorsqu’on a une distribution contenant soit des données qui sont toutes différentes, soit un petit nombre de données, il est possible de simplement les énumérer.

​​​​​Dans une récente enquête, on a demandé à 1414 personnes de compter le nombre de minutes passées devant la télévision durant la dernière journée. Voici les différentes réponses obtenues.

39,39, 23,23, 40,40, 59,59, 10,10, 39,39, 57,57, 38,38, 11,11, 37,37, 53,53, 61,61, 29,29, 5151

On peut représenter ces données dans un tableau.

Temps passé devant la télévision par personne
Personne Temps
(en minutes)
1re personne 3939
2e personne 2323
3e personne 4040
4e personne 5959
5e personne 1010
6e personne 3939
7e personne 5757
8e personne 3838
9e personne 1111
10e personne 3737
11e personne 5353
12e personne 6161
13e personne 2929
14e personne 5151

Remarque : Il aurait également été possible de représenter ces données dans un diagramme à tige et à feuilles.

Les tableaux de compilation (tableaux de dépouillement)

Lorsqu’on fait une enquête, il est possible d’utiliser un tableau pour compiler les données avant de les analyser.

​​​​​On demande à une classe de 3030 élèves quel est leur sport préféré. On compile les données dans le tableau ci-dessous.

Sport préféré
Sport Compilation Nombre d’élèves
Football IIII I 66
Hockey IIII IIII 1010
Baseball III 33
Soccer IIII 55
Danse IIII 44
Tennis II 22

Les tableaux de données condensées (tableaux de distribution)

Lorsque le nombre de données est très grand et que plusieurs données reviennent plus d’une fois, il est utile d'avoir recours à un tableau de données condensées, aussi appelé tableau de distribution.

Ce tableau n’est utilisé que lorsque le caractère de la variable étudiée est quantitatif discret ou qualitatif. Pour des variables à caractère quantitatif continu, on utilise les tableaux de données groupées en classes.

Un tableau de données condensées peut contenir plusieurs colonnes : valeur (ou modalité), effectif, effectif cumulé, fréquence relative et fréquence relative cumulée. De façon générale, chaque ligne est associée à une valeur ou une modalité, sauf la dernière qui représente le total de chaque colonne.

  • Une valeur est une donnée recueillie lorsque le caractère de la variable est quantitatif.

  • Une modalité est une donnée recueillie lorsque le caractère de la variable est qualitatif. 

  • Un effectif est le nombre de fois qu’une donnée est représentée dans la distribution.

  • Un effectif cumulé est la somme de l’effectif d’une donnée et des effectifs des données qui la précèdent.

  • L’effectif total est le nombre total de données dans une distribution.

  • Une fréquence relative est le pourcentage correspondant à l’effectif d’une donnée par rapport à l’effectif total. 

  • Une fréquence relative cumulée est le pourcentage correspondant à l’effectif cumulé d’une donnée par rapport à l’effectif total.

Pour déterminer un effectif cumulé, il faut simplement additionner les effectifs de toutes les données précédentes. Pour trouver une fréquence relative ou une fréquence relative cumulée, on peut utiliser les formules suivantes.

Fréquence relative=EffectifEffectif total×100

Fréquencerelative cumulée=Effectif cumuléEffectif total×100

Règle

  1. Déterminer les données.

  2. Déterminer l’effectif de chaque donnée.

  3. Calculer l’effectif cumulé de chaque donnée, au besoin.

  4. Calculer la fréquence relative de chaque donnée, au besoin.

  5. Calculer la fréquence relative cumulée de chaque donnée, au besoin.

Une personne se place dans la cour d’une école secondaire et demande l'âge des gens qu’elle croise. Elle obtient la distribution suivante.

14, 16, 13, 12, 12, 13, 17, 15, 15, 15, 18, 12, 13, 13, 14, 13, 14, 15, 16, 15, 15, 12, 17, 17, 16, 14, 14, 14, 15, 15, 13, 16, 17, 15, 13, 17, 14, 12, 15, 13

  1. Déterminer les données

    Dans cette distribution, les valeurs des âges sont de 12, 13, 14, 15, 16, 17 et 18 ans.

Âge des personnes rencontrées
Âge Effectif Effectif cumulé Fréquence relative
(%)
Fréquence relative cumulée
(%)
12        
13        
14        
15        
16        
17        
18        
Total        

  1. Déterminer l’effectif de chaque donnée

    Pour y arriver, on compte le nombre de fois où chaque valeur se trouve dans la distribution et on le note dans le tableau. On peut utiliser un tableau de compilation au besoin.

    On fait ensuite le total et on trouve qu’il y a 40 données.

Âge des personnes rencontrées
Âge Effectif Effectif cumulé Fréquence relative
(%)
Fréquence relative cumulée
(%)
12 5      
13 8      
14 7      
15 10      
16 4      
17 5      
18 1      
Total 40      

  1. Calculer l’effectif cumulé de chaque donnée

    Pour trouver l’effectif cumulé d’une certaine valeur, on additionne son effectif et celui de toutes les valeurs précédentes.

    Ainsi, pour la 1re rangée, soit celle dont la valeur est de 12 ans, l’effectif cumulée est égal à l’effectif, c’est-à-dire à 5. Pour la 2e rangée, l’effectif cumulé est égal à 5+8, ce qui donne 13. Pour la 3e rangée, on fait 13+7, ce qui donne 20. On complète le reste de la colonne de la même manière.

    Il n’y a pas de total à renseigner pour cette colonne. Par contre, on doit s’assurer que l’effectif cumulé de la dernière valeur correspond bien à l’effectif total. 

Âge des personnes rencontrées
Âge Effectif Effectif cumulé Fréquence relative
(%)
Fréquence relative cumulée
(%)
12 5 5    
13 8 13    
14 7 20    
15 10 30    
16 4 34    
17 5 39    
18 1 40    
Total 40      

  1. Calculer la fréquence relative de chaque donnée

    Pour y arriver, on utilise la formule de la fréquence relative pour chaque valeur. Voici un exemple de calcul pour la valeur 14.Fréquencerelative=EffectifEffectif total×100=740×100=17,5 %Le total de cette colonne doit toujours donner 100 %.

Âge des personnes rencontrées
Âge Effectif Effectif cumulé Fréquence relative
(%)
Fréquence relative cumulée
(%)
12 5 5 12,5  
13 8 13 20,0  
14 7 20 17,5  
15 10 30 25,0  
16 4 34 10,0  
17 5 39 12,5  
18 1 40 2,5  
Total 40   100,0  

  1. Calculer la fréquence relative cumulée de chaque donnée

    Pour y arriver, on utilise la formule de la fréquence relative cumulée pour chaque valeur. Voici un exemple de calcul pour la valeur 16.Fréquencerelative cumulée=Effectif cumuléEffectif total×100=3440×10085,0 %Il n’y a pas de total à renseigner pour cette colonne. Par contre, on doit s’assurer que la fréquence relative cumulée de la dernière valeur correspond bien à 100 %. 

Âge des personnes rencontrées
Âge Effectif Effectif cumulé Fréquence relative
(%)
Fréquence relative cumulée
(%)
12 5 5 12,5 12,5
13 8 13 20,0 32,5
14 7 20 17,5 50,0
15 10 30 25,0 75,0
16 4 34 10,0 85,0
17 5 39 12,5 97,5
18 1 40 2,5 100,0
Total 40   100,0  

Les tableaux de données groupées en classes

Lorsque le nombre de valeurs différentes dans la distribution est très grand, ou que le caractère de la variable étudiée est quantitatif continu, on utilise habituellement un tableau de données groupées en classes pour organiser les données.

Un tableau de données groupées en classes contient à peu près les mêmes colonnes que le tableau de données condensées : classe, effectif, effectif cumulé, fréquence relative et fréquence relative cumulée. Seule la première colonne change, puisqu’elle passe de valeur à classe.

  • Une classe est un intervalle de valeurs qui s’écrit à l'aide de crochets.

  • L'amplitude d'une classe correspond à sa valeur la plus élevée moins sa valeur la moins élevée.

Il y a plusieurs façons différentes de séparer une distribution en classes. On détermine le nombre de classes qu’on veut (on vise généralement de 5 à 8 classes), puis on détermine l’amplitude minimale de chaque classe à l’aide de la formule suivante.

Amplitudeminimale=ÉtendueNombre de classes

Règle

  1. Déterminer les classes en trouvant leur amplitude minimale.

  2. Déterminer l’effectif de chaque classe.

  3. Calculer l’effectif cumulé de chaque classe, au besoin.

  4. Calculer la fréquence relative de chaque classe, au besoin.

  5. Calculer la fréquence relative cumulée de chaque classe, au besoin.

​​​​​Lors d’une enquête à propos de l'influence du climat sur la taille des différents rongeurs, on a mesuré 20 rongeurs d'une même espèce. Voici les résultats en centimètres.

12,1; 12,3; 12,4; 12,5; 13,2; 13,7; 14,2; 14,8; 14,9; 14,9; 14,9; 15,0; 15,2; 15,3; 15,3; 15,4; 15,5; 15,6; 16,3; 17,3

  1. Déterminer les classes en trouvant leur amplitude minimale

    On décide de séparer les données en 6 classes. Pour trouver l’amplitude de chaque classe, on trouve l’étendue de la distribution et on divise par le nombre de classes souhaité.Amplitudeminimale=ÉtendueNombre de classes=17,312,16=5,26=0,8¯6L’amplitude minimale des classe est de 0,8¯6. On choisit une amplitude de 1 et on commence les classes à 12.

Taille des rongeurs
Taille
(cm)
Effectif Fréquence relative
(%)
[12,13[    
[13,14[    
[14,15[    
[15,16[    
[16,17[    
[17,18[    
Total    

  1. Déterminer l’effectif de chaque classe

    Pour y arriver, on compte le nombre de données qui se retrouvent dans chaque classe.

    Remarque : La donnée 15,0 doit être compilée dans la classe [15,16[ et non dans la classe [14,15[.

    On fait ensuite le total et on trouve qu’il y a bel et bien 20 données en tout.

Taille des rongeurs
Taille
(cm)
Effectif Fréquence relative
(%)
[12,13[ 4  
[13,14[ 2  
[14,15[ 5  
[15,16[ 7  
[16,17[ 1  
[17,18[ 1  
Total 20  

  1. Calculer l’effectif cumulé de chaque classe

    Ce n’est pas nécessaire pour cet exemple.

  1. Calculer la fréquence relative de chaque classe

    Pour y arriver, on utilise la formule de la fréquence relative pour chaque classe. Voici un exemple de calcul pour la classe [15,16[.Fréquencerelative=EffectifEffectif total×100=720×100=35 %Le total de cette colonne doit toujours donner 100 %.

Taille des rongeurs
Taille
(cm)
Effectif Fréquence relative
(%)
[12,13[ 4 20
[13,14[ 2 10
[14,15[ 5 25
[15,16[ 7 35
[16,17[ 1 5
[17,18[ 1 5
Total 20 100

  1. Calculer la fréquence relative cumulée de chaque classe

    Ce n’est pas nécessaire pour cet exemple.