Chapitre 1 · Semestre 2

Vocabulaire et tableaux statistiques

Statistique Descriptive

Objectifs du chapitre — À la fin de ce chapitre, vous saurez :

  • utiliser le vocabulaire de base : population, individu, échantillon, caractère, modalité ;
  • reconnaître la nature d'un caractère (qualitatif ou quantitatif, discret ou continu) ;
  • construire un tableau statistique avec effectifs, fréquences et cumuls ;
  • traiter une variable continue en classes (amplitude, centre, densité) ;
  • choisir et lire le graphique adapté à chaque type de caractère.

1.1 Les définitions de base

La statistique descriptive a pour objet de collecter, d'organiser, de présenter et de résumer des données relatives à un ensemble d'éléments.

Terme Définition Exemple
Population Ensemble des éléments étudiés Les ménages marocains, les PME d'une région
Individu (unité statistique) Élément de la population Un ménage, une PME
Échantillon Partie de la population effectivement observée 2 000 ménages interrogés dans une enquête
Caractère (variable) Propriété étudiée sur chaque individu Le revenu, la taille du ménage
Modalité Valeur ou catégorie que peut prendre le caractère 4 personnes ; « urbain » ou « rural »

Lorsque tous les individus sont observés, on parle de recensement : c'est le cas du recensement général de la population et de l'habitat (RGPH) réalisé par le HCP, dont le dernier date de 2024. Lorsque seule une partie est observée, on parle d'enquête par sondage (enquête nationale sur l'emploi, enquête sur la consommation des ménages).

1.2 La nature des caractères

Type Sous-type Caractéristique Exemples
Qualitatif Nominal Modalités sans ordre Secteur d'activité, région, sexe, forme juridique
Qualitatif Ordinal Modalités ordonnées Niveau d'études, degré de satisfaction, mention
Quantitatif Discret Valeurs isolées (souvent entières) Nombre d'enfants, nombre de salariés, nombre de pièces
Quantitatif Continu Toute valeur d'un intervalle, regroupée en classes Salaire, chiffre d'affaires, âge, superficie

La nature du caractère détermine les calculs possibles : on ne calcule pas la moyenne d'un secteur d'activité, mais on peut en donner le mode ; on peut calculer une médiane pour un caractère ordinal ou quantitatif.

1.3 Effectifs, fréquences et cumuls

Pour une modalité $x_i$ observée $n_i$ fois dans une population de $N$ individus :

$$f_i = \frac{n_i}{N} \qquad \sum_{i=1}^{k} n_i = N \qquad \sum_{i=1}^{k} f_i = 1$$

L'effectif cumulé croissant $N_i$ est le nombre d'individus dont la modalité est inférieure ou égale à $x_i$ ; l'effectif cumulé décroissant, le nombre d'individus dont la modalité est supérieure ou égale à $x_i$. On définit de même les fréquences cumulées $F_i$.

Exemple : nombre d'enfants de 50 ménages d'un quartier de Salé.

Enfants $x_i$ Effectif $n_i$ Fréquence $f_i$ Effectif cumulé croissant $N_i$ Fréquence cumulée $F_i$
0 6 12 % 6 12 %
1 10 20 % 16 32 %
2 14 28 % 30 60 %
3 11 22 % 41 82 %
4 6 12 % 47 94 %
5 3 6 % 50 100 %
Total 50 100 %

Lecture : 60 % des ménages ont au plus 2 enfants ; $50 - 30 = 20$ ménages, soit 40 %, en ont au moins 3.

1.4 Les variables continues : classes, amplitude, centre, densité

Un caractère continu est présenté en classes $[e_{i-1} ; e_i[$ (borne inférieure incluse, borne supérieure exclue). Pour chaque classe :

$$a_i = e_i - e_{i-1} \;(\text{amplitude}) \qquad c_i = \frac{e_{i-1} + e_i}{2} \;(\text{centre}) \qquad d_i = \frac{n_i}{a_i} \;(\text{densité})$$

On suppose que les individus sont répartis uniformément à l'intérieur de chaque classe : c'est l'hypothèse qui justifie l'usage du centre dans les calculs et l'interpolation linéaire dans les cumuls.

Lorsque les amplitudes sont inégales, les effectifs ne sont plus comparables : une classe large contient mécaniquement plus d'individus. On compare alors les densités (ou effectifs corrigés $n_i \times a_{ref} / a_i$), qui mesurent le nombre d'individus par unité d'amplitude.

1.5 Les représentations graphiques

Type de caractère Graphique adapté Règle de construction
Qualitatif Diagramme circulaire (secteurs) Angle $= 360° \times f_i$
Qualitatif Diagramme en tuyaux d'orgue (barres) Hauteur proportionnelle à l'effectif
Quantitatif discret Diagramme en bâtons Bâton de hauteur $n_i$ en chaque $x_i$
Quantitatif discret Courbe cumulative en escalier Fonction en escalier des $F_i$
Quantitatif continu Histogramme Rectangles d'aire proportionnelle à l'effectif ; hauteur = densité si les amplitudes sont inégales
Quantitatif continu Polygone des fréquences cumulées Points $(e_i, F_i)$ reliés par des segments

Exemple de diagramme circulaire : 200 entreprises d'une zone industrielle de Tanger se répartissent en automobile (70), textile (50), agroalimentaire (40) et services (40). Les angles sont $360 \times 70/200 = 126°$, $90°$, $72°$ et $72°$.

1.6 Les règles de présentation d'un tableau

Un tableau statistique doit pouvoir être lu sans le texte qui l'accompagne. Il comporte :

  • un titre précis (quoi, où, quand) : « Répartition des salariés de l'entreprise X selon le salaire mensuel net, en 2025 » ;
  • les unités (DH, milliers de DH, %) et la nature des données (effectifs ou fréquences) ;
  • une ligne de total permettant de vérifier les calculs ;
  • la source des données (HCP, enquête réalisée par l'entreprise, Office des changes…).

Les fréquences arrondies peuvent ne pas totaliser exactement 100 % : on le signale en note plutôt que de modifier les chiffres.

1.7 Méthode : construire un tableau statistique

  1. Identifier la population, le caractère et sa nature.
  2. Calculer les fréquences $f_i = n_i / N$ et vérifier que leur somme vaut 1.
  3. Calculer les cumuls croissants (et décroissants si besoin).
  4. Pour des classes : calculer amplitudes, centres et, si les amplitudes diffèrent, densités.
  5. Choisir le graphique adapté et l'interpréter en une ou deux phrases.

Les pièges à éviter

  • Confondre un caractère discret (valeurs isolées) et un caractère continu (intervalles).
  • Construire un histogramme à amplitudes inégales avec les effectifs au lieu des densités.
  • Oublier qu'une borne supérieure de classe est exclue : un salaire de 5 000 DH appartient à la classe [5 000 ; 6 000[.
  • Calculer une moyenne pour un caractère qualitatif.
  • Confondre effectif cumulé croissant (au plus) et décroissant (au moins).

Exercice 1 — Les salaires d'une entreprise

Une entreprise de Casablanca emploie 200 salariés, dont les salaires mensuels nets (en DH) se répartissent ainsi :

Salaire [3 000 ; 4 000[ [4 000 ; 5 000[ [5 000 ; 6 000[ [6 000 ; 8 000[ [8 000 ; 12 000[
Effectif 30 50 60 40 20

Travail à faire :

  1. Précisez la population, le caractère et sa nature.
  2. Calculez les fréquences, les effectifs cumulés croissants et les fréquences cumulées.
  3. Calculez l'amplitude, le centre et la densité (pour 1 000 DH) de chaque classe. Quelle classe est la plus « dense » ?
  4. Quel graphique faut-il construire ? Justifiez.
  5. Quelle proportion de salariés gagne moins de 6 000 DH ? Au moins 8 000 DH ?
  6. Estimez par interpolation linéaire le nombre de salariés gagnant moins de 7 000 DH.
Voir le corrigé

1) Population : les 200 salariés de l'entreprise ; caractère : le salaire mensuel net ; nature : quantitatif continu, présenté en classes.

2) et 3) Tableau complet

Classe $n_i$ $f_i$ $N_i$ $F_i$ $a_i$ $c_i$ $d_i$ (pour 1 000 DH)
[3 000 ; 4 000[ 30 15 % 30 15 % 1 000 3 500 30
[4 000 ; 5 000[ 50 25 % 80 40 % 1 000 4 500 50
[5 000 ; 6 000[ 60 30 % 140 70 % 1 000 5 500 60
[6 000 ; 8 000[ 40 20 % 180 90 % 2 000 7 000 20
[8 000 ; 12 000[ 20 10 % 200 100 % 4 000 10 000 5
Total 200 100 %

La classe la plus dense est [5 000 ; 6 000[ (60 salariés pour 1 000 DH). La classe [6 000 ; 8 000[ a un effectif de 40, mais seulement 20 salariés par tranche de 1 000 DH.

4) Un histogramme construit avec les densités en ordonnée, car les amplitudes sont inégales (1 000, 2 000 et 4 000 DH). Avec les effectifs, la dernière classe paraîtrait beaucoup plus importante qu'elle ne l'est.

5) Moins de 6 000 DH : $F = 70\,\%$. Au moins 8 000 DH : $20 / 200 = 10\,\%$.

6) La classe [6 000 ; 8 000[ contient 40 salariés répartis uniformément ; la moitié de l'amplitude (6 000 à 7 000) en contient donc 20 :

$$N(< 7\,000) = 140 + 40 \times \frac{7\,000 - 6\,000}{8\,000 - 6\,000} = 140 + 20 = \mathbf{160 \text{ salariés}}$$

soit 80 % de l'effectif.

Exercice 2 — Caractères et graphiques

Pour chaque caractère, précisez sa nature et le graphique adapté :

  1. La région de résidence des étudiants d'une faculté.
  2. Le nombre de voitures par ménage.
  3. Le chiffre d'affaires annuel des PME d'une région.
  4. La mention obtenue au baccalauréat.
  5. La durée (en minutes) du trajet domicile-faculté.
Voir le corrigé
  1. Qualitatif nominal : diagramme circulaire ou en tuyaux d'orgue.
  2. Quantitatif discret : diagramme en bâtons.
  3. Quantitatif continu : histogramme (en densités si les classes sont inégales).
  4. Qualitatif ordinal : tuyaux d'orgue dans l'ordre des mentions.
  5. Quantitatif continu : histogramme et polygone des fréquences cumulées.

Exercice 3 — Densités et effectifs corrigés

L'âge des 400 clients d'une agence bancaire se répartit ainsi : [18 ; 25[ : 56 ; [25 ; 35[ : 120 ; [35 ; 45[ : 100 ; [45 ; 65[ : 104 ; [65 ; 80[ : 20.

  1. Calculez les densités (clients par année d'âge).
  2. Calculez les effectifs corrigés pour une amplitude de référence de 10 ans.
  3. Quelle tranche est la plus représentée relativement à son amplitude ?
Voir le corrigé
Classe $n_i$ $a_i$ Densité Effectif corrigé (10 ans)
[18 ; 25[ 56 7 8 80
[25 ; 35[ 120 10 12 120
[35 ; 45[ 100 10 10 100
[45 ; 65[ 104 20 5,2 52
[65 ; 80[ 20 15 1,33 13,3

3) La classe [25 ; 35[ (12 clients par année d'âge). La classe [45 ; 65[ a un effectif élevé (104) mais s'étend sur 20 ans : sa densité n'est que de 5,2.

L'essentiel — Vocabulaire et tableaux statistiques

  • Population, individu, échantillon, caractère, modalité ; recensement (RGPH du HCP) ou enquête par sondage.
  • Caractère qualitatif (nominal ou ordinal) ou quantitatif (discret ou continu).
  • $f_i = n_i / N$ ; $\sum n_i = N$ ; $\sum f_i = 1$ ; cumuls croissants (au plus) et décroissants (au moins).
  • Classes $[e_{i-1} ; e_i[$ : amplitude $a_i$, centre $c_i$, densité $d_i = n_i / a_i$ ; répartition supposée uniforme dans la classe (interpolation linéaire).
  • Graphiques : secteurs (angle $= 360° \times f_i$) ou tuyaux d'orgue (qualitatif), bâtons (discret), histogramme en densités (continu à amplitudes inégales), polygone des fréquences cumulées.
1Le secteur d'activité d'une entreprise est un caractère :
2Le degré de satisfaction (faible, moyen, élevé) est un caractère :
3Une modalité d'effectif 15 dans une population de 60 a une fréquence de :
4Le centre de la classe [20 ; 30[ est :
5Quand les amplitudes sont inégales, l'histogramme utilise en ordonnée :
6Un salaire de 5 000 DH appartient à la classe :
7Dans un diagramme circulaire, une modalité de fréquence 25 % a un angle de :
8Le recensement général de la population au Maroc est réalisé par :
9L'effectif cumulé décroissant d'une modalité indique le nombre d'individus :
10Classe [6 000 ; 8 000[ de 40 individus. Combien sont estimés sous 6 500 ?

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