| Pré
  requis: |  | |||||||||||
| Les
  Statistiques  info | ||||||||||||
| Population : | ||||||||||||
| ENVIRONNEMENT
  du dossier: |  | |||||||||||
| Objectif
  précédent  : 3°)Les
  tableaux : réalisation. | Objectif
  suivant : | tableau     | ||||||||||
|  |  |  |  |  | ||||||||
| DOSSIER : EFFECTIFS et FREQUENCES : | ||||||||||||
| I )  Notion d’effectif et de
  fréquence ; (exemple) II) 
  Effectif  simple et effectif 
  total . III ) info rappels :  sur :
  « classe » , « classe modale », « centre de
  classe ». IV ) Notion de fréquence . V ) 
  Effectif simple  ( ni
  ) et  effectif cumulé ( Ni
  )  et 
  Fréquence simple  ( fi
  )  et fréquence cumulée ( Fi
  )       | ||||||||||||
|  |  |  |  | |||||||||
|  |  | Doc.
  Formateur :   Devoir  Contrôle | ||||||||||
| COURS  | Préparation : | Préparation : | Interdisciplinarité  |  | ||||||||
|  | ||||||||||||
|  |  | |
|  |  |  | 
| I
  )  Notion 
  "d’effectif" et de "fréquence" :  | ||
|  | Considérons
  la série statistique qui représente 500 automobiles classées dans un parc
  d’après leur marque ;  et soit le
  tableau : |  | 
| Marque | Renault | Peugeot | Citroën | Ford | Autres
  marques | 
| Nombre
  de voitures | 180 | 70 | 84 | 62 | 104 | 
|  | Autre présentation du tableau : |  | 
|  |  |  | 
| Marque  ( caractère) | Nombre
  de voitures :  (effectif)
  « ni » | 
| Renault | 180 | 
| Peugeot | 70 | 
| Citroën | 84 | 
| Ford | 62 | 
| Autres
  marques | 104 | 
| Somme
  des effectifs : (notée 
   | 
 | 
|  | Considérons
  la série statistique qui représente 500 automobiles classées dans un parc
  d’après leur marque . L’unité
  statistique est ici une automobile , le caractère 
  (ou la variable)  qualitative
  est la marque de l’automobile . Un état de la variable ou une valeur de la
  variable est le « nom de la marque » : « Renault , Peugeot … » .L’effectif d’une marque
  « ni » d’automobiles ayant cette marque
  . Ainsi , l’effectif des voitures de marque
  Renault est 18O . L’effectif total de la population est 500. La
  deuxième colonne d’un tableau 
  statistique  enregistre   le nombre de fois que la valeur de la
  variable, mentionnée dans la première  colonne , a été 
  rencontrée , c’est la colonne des effectifs noté « ni ». Définitions : 1°) l’effectif  ,
  comme son nom l’indique , donne le nombre d’unités en valeurs absolues , il
  est noté ni , c’est une fréquence absolue . 2°) La fréquence
  d’une modalité de la variable est le rapport de l’effectif correspondant à
  l’effectif total de la population . Ce rapport est
  noté  « fi » |  | 
|  | 
 |  | 
| la
  fréquence est exprimée en valeur relative .
  Multipliée par 100  ,
  elle donne un pourcentage. Exemple :dans ce tableau on a calculé l’effectif total , la
  fréquence par « caractère » et on a exprimé chaque fréquence en
  pourcentage. On
  remarquera que  pour un effectif
  total des caractères  : la somme des fréquences
  est égale à « 1 » et que la somme des pourcentages est égale à 100
  %. |  | 
| Valeur
  du caractère | Effectif   ni | Fréquence
  fi |  | |
| Marque  ( caractère) | Nombre
  de voitures :  (effectif) | Fréquence | Pourcentage | |
| Renault | 180 | 
 | =
  0,36 | 36 % | 
| Peugeot | 70 | 
 | =  0,14 | 14 % | 
| Citroën | 84 | 
 | =
  0,168 | 16,8
  % | 
| Ford | 62 | 
 | =  0,124 | 12,4
  % | 
| Autres
  marques | 104 | 
 | =   0,208 | 20,8
  % | 
| Total | 500 | 
 | =  1 | 100
  % | 
| Remarque : la somme des fréquences est
  toujours égale à « 1 » | ||||
| II  )   L’ EFFECTIF : (simple et total) | ||||||||
|  | ||||||||
|  | Par définition : Effectif simple ( noté :n i )   : (cette valeur est donnée)  L’effectif d’une valeur de la variable
  statistique (caractère ou classe) est le nombre d’unités statistiques qui
  possèdent cette valeur , cet effectif est
  appelé :effectif simple ».  Effectif total : ( noté N )    
  (cette valeur est calculée) L’effectif total d’une population statistique est le nombre total
  d’unités statistiques. C’est la somme des effectifs simples. |  | ||||||
|  |  | Nombre
  d’enfantsx i | Effectifni | L’effectif total est égal à la somme : 8 + 35 + 39 + 15 +4 + 1  = 102  N = 102  |  | |||
|  | 0 |  8 | ||||||
|  | 1 | 35 | ||||||
|  | 2 | 39 | ||||||
|  | 3 | 15 | ||||||
|  | 4 |   4 | ||||||
|  | 5
  et + |   1 | ||||||
|  | N=
   | 102 |  | |||||
|  |  |  |  | |||||
|  |  |  |  |  |  | |||
|  | Exemple 2 :   On donne
  dans le tableau un effectif par classe  
  (Tableau concernant
  une variable continue).· L' 
  effectif par « classe » 
  est un "sous- effectif" on le note  petit 
  " n " avec un indice d'ordre  : · On calculera  L' effectif total est la somme des éléments qui sont
  inventoriés . « nombre d’entreprises »  Distribution  du chiffre d’affaires  ( C. A.)  déclaré 
  par les entreprises de distribution d’une chaîne de magasin.  |  | ||||||
|  |  | C.A.   .(milliers d’euros )                  x i | Effectifs (  n i ) | L’effectif total est égal à la somme : 22 + 25 + 90 + 33  +24 + 6  = 200  N = 200 |  | |||
|  | 300
  à moins  500 | 22 | ||||||
|  | 500
  à moins  800 | 25 | ||||||
|  | 800
  à moins  1 000 | 90 | ||||||
|  | 1
  000 à moins 1400 | 33 | ||||||
|  | 1
  400 à moins  1500 | 24 | ||||||
|  | 1500
  et + |   6 | ||||||
|  | N = |      200 | ||||||
|  |  |  |  | |||||
| III ) Remarques sur :
  « classe » , « classe modale », « centre de
  classe ». | ||||||||
|  | Conclusion : · dans un tableau on donne  L'  effectif par
  « classe »  (qui est
  un "sous- effectif" )  ou un effectif par
  « caractère » . cet effectif par classe ou caractère est noté par
  le  petit  " n
  " avec un indice d'ordre  : les  
  (n i )   · On calculera  L'
  effectif total est la somme
  des éléments (n i )  qui
  sont inventoriés . Le symbole désignant l'effectif total est  " N " |  | ||||||
| On dira que l'effectif total est égal à la somme des effectifs des
  classes données ( "i"
  désigne le nombre de classes") | 
|  | Lorsque le
  caractère est dit « continu » , ses
  éléments sont regroupés dans des « sous effectifs » que l’on
  appelle : Classe. |  | |||||||||
|     On appelle  « classe
  modale »
  la classe qui possède le plus grand effectif . | |||||||||||
|  |  |  | |||||||||
|  |  | C.A.(milliers d’euros )      x i | Effectifs (  n i ) | L’effectif «  n 3 » de la classe «  x 3 »
  étant le plus grand . La classe
  « x 3 »  est la
  classe « modale » ;  |  | ||||||
|  |     x 1 =300 à moins  500 | 22 | |||||||||
|  |     x 2 = 500 à moins  800 | 25 | |||||||||
|  |     x 3 = 800 à moins  1 000 |  n 3  =  90 | |||||||||
|  |     x 4 = 1 000 à moins
  1400 | 33 | |||||||||
|  |     x 5 = 1 400 à
  moins  1500 | 24 | |||||||||
|  |      x 6 = 1500 et + |   6 | |||||||||
|  |  |  | |||||||||
|  | Remarques :►
  pour tracer le polygone des effectifs  ou fréquences, il faudra rechercher pour
  chaque classe observée : « son centre de classe » .appelé
  aussi : « moyenne de centre de classe »
  ou « valeur centrale d’une classe ».► Dans le calcul de l’écart type  , on prendra la valeur centrale de
  chaque classe comme « x i » | ||||||||||
|  | |||||||||||
|  | « Valeur centrale » d’une classe. :
  la valeur centrale est la valeur médiane de la classe.(calcul
  d’une moyenne) |  | |||||||||
|  | Soit
  la classe :    [x
  i ; x i+1 [  , la valeur centrale sera le  Centre de classe :  x icentrale |  | |||||||||
|  |  | Classe :
   | Valeur
  centrale : |  | |||||||
| [ 300 ; 500[ |  | ||||||||||
| On
  se souviendra que dans les calculs de l’écart type on « admet que les
  valeurs observées sont celles du centre de la classe ». | |||||||||||
| « Classe »
  et « amplitude » | |||||||||||
| La
  représentation graphique des effectifs d’une variable continue ( organisation de « classe » pour ranger ces
  effectifs)peut s’effectuer sous la forme d’un histogramme.Pour
  respecter le principe de construction de l’histogramme, on devra veiller à
  vérifier que les intervalles  de toutes
  les classes sont égaux., On dit que les clases doivent avoir la
  même amplitude. | |||||||||||
| Exemples : | |||||||||||
| Classes
  d’amplitudes inégales |  | Classe
  d’amplitudes égales  | |||||||||
| [ 300 ; 500[ | Cette
  série ne sera pas exploitable pour tracer un histogramme. Il faudra repenser
  la distribution.    Voir
  « l’informaticien ». |  | [ 300 ; 500[ | Cette
  série est exploitable pour tracer un histogramme.  | |||||||
| [ 500 ; 800[ |  | [ 500 ; 700[ | |||||||||
| [ 800 ; 1000[ |  | [ 700 ; 900[ | |||||||||
| [ 1000 ; 1400[ |  | [ 900 ; 1100[ | |||||||||
| [ 1400 ; 1500[ |  | [ 1100 ; 1300[ | |||||||||
| ???? |  | [ 1300 ; 1500[ | |||||||||
| IV ) FREQUENCE : | |||||||||||
|  | Pour
  calculer la fréquence il faut connaître l’effectif de  la 
  valeur  observée   par « caractère »  ou l’effectif par « classe » et
  l’effectif total de la série étudiée . On dira que la fréquence d’une modalité de la variable est le rapport
  de l’effectif correspondant à l’ effectif total de
  la population. Ce rapport est noté :  f i  
 |  | |||||||||
|  | Les mesures sont des
  observations qui informent :( VOIR EXEMPLE précédent ? ? ? ?° ):
   |  | |||||||||
| 158-162 | 163-167 | 168-172 | 173-177 | 178-182 | 183-187 | 188-190 | |
| effectifs | 2 | 4 | 5 | 9 | 6 | 3 | 1 | 
|  | |||||||
|  | |||||||
|  |  |  | 
|  | Des valeurs précédentes nous établissons le tableau suivant :
  (calcul des valeurs centrales et calcul des fréquences )
   Commentaire : En opérant le regroupement en intervalles, nous avons constitué 7
  classes.  Dans chaque classe , les effectifs montrent
  le nombre d'événements produits  (l'
  événement est : taille - individu). Si nous divisons l'effectif de chaque classe par le nombre de mesures
  (30), nous obtenons la  " Fréquence"
  de chaque classe.  |  | 
| Limites des classes | Pour information  *: Valeurs centrales | Effectifs:
  ni | Calcul : 
  appelé calcul des « Fréquences »  | ||
| 158-162 | 160  = | 
 | n1
  =  2 | 
 | =0,07  (à 0,01près) | 
| 163-167 | 165 | n2
  =  4 | 
 | =
  0,13 | |
| 168-172 | 170 | n3
  =  5 | 
 | =
  0,17 | |
| 173-177 (classe
  modale) | 175 | n4 = 
  9 effectif le + grand ! | 
 | = 0,3 (plus haute fréquence) | |
| 178-182 | 180 | n5
  =  6 | 
 | =
  0,2 | |
| 183-187 | 185 | n6
  =  3 | 
 | =  0,1 | |
| 188-190 | 190 | n7
  =  1 | 
 | =
  0,03 | |
| total |  | N =  30 |   Somme des fréquences =                                                             1 | ||
| ·      Les
  valeurs centrales permettent de représenter le polygone des fréquences. Si
  nous observons le résultat du  calcul
  de chaque classe, nous constatons que les 7 événements possibles n'ont pas la
  même fréquence. Si
  nous faisons la somme des fréquences , nous obtenons
  "1 " : la somme des fréquences est l' événement certain : chaque individu a une mesure .  Commentaire : un autre
  échantillon tiré de la même population «  parente » aurait
  sensiblement la même distribution .On peut estimer que la distribution des
  fréquences dans la population parente aurait la forme théorique présentée ci dessous. La « fréquence » est notée : f La première fréquence est notée :   f1 La deuxième
  fréquence est notée  : f2La troisième fréquence est notée :  f3 La  « ième »
  fréquence est notée : 
  fi La fréquence se calcule par
  classe : Ainsi : f1  =  ; avec « n » étant l’effectif de la classe et
  « N » l’effectif total :   Et plus généralement :                   En
  résumé : la
  fréquence par classe est égale au rapport de « n » étant l’effectif
  de la classe  sur « N »
  l’effectif total Commentaires : a) Il faut veiller à respecter la règle des arrondis pour
  le calcul des fréquences . b) Il est possible d’exprimer les fréquences en « pourcentage » (exemple : 0,21 c)  si l’on fait le total de la
  colonne des fréquences on doit obtenir « 1 » (ou 100% si les fréquences sont exprimées en pourcentage) | |||||
|  | Exemple : |  | 
|  |  |  | 
| Limites
  des classes :  x
  i | Effectifs: ni | « Fréquences » : fi | Pourcentage. | |
| 158-162 | n1
  =  2 | 
 | =0,07  (à 0,01près) | 7 % | 
| 163-167 | n2
  =  4 |   | = 0,13 | 13 % | 
| 168-172 | n3
  =  5 |     | = 0,17 | 17 % | 
| 173-177 | n4 = 
  9 |    | = 0,3  
   | 30 % | 
| 178-182 | n5
  =  6 |   | = 0,2 | 20  % | 
| 183-187 | n6
  =  3 |     | =  0,1 | 10  % | 
| 188-190 | n7
  =  1 |     | = 0,03 | 3  % | 
| total | =   30 |              = 1 , 00 | 100 % | |
|  | Par définition : La fréquence d’une valeur de la variable
  statistique est le rapport de l’effectif de cette valeur à l’effectif total. |  | |
|  | |||
| V)   Effectif simple  ( ni ) et 
  effectif cumulé ( Ni ) 
  et       Fréquence simple  ( fi
  )  et fréquence cumulée ( Fi
  ) | Info ++ | ||
|  | |||
|  | 1°)
  L’effectif simple et les fréquences simples  indiquent comment se distribue la variable  par rapport aux différentes modalités . 2°) l’effectif cumulé et
  les fréquences cumulées  indiquent 
  comment se répartit la variable par rapport  aux différentes modalités
  . il existe par ailleurs deux catégories 
  de fréquences cumulées  : - les fréquences cumulées croissantes qui indiquent combien d'unités
  de la population sont caractérisées par une valeur inférieure à ……; - les fréquences cumulées
  décroissantes  qui indiquent combien
  d'unités de la population sont caractérisées par un
  valeur supérieure à …… |  | |
|  |  |  | |
|  | exemple : soit un premier tableau représentant la distribution du
  chiffre d'affaires  (
  C.A. )déclarés par les magasins d'un réseau de distribution d'une
  marque de textile . |  | |
| C.A.
  ( milliers d' euros) : xi | Effectifs
  : ( ni ) | Le tableau se lit ainsi : 20 entreprises ont déclarées un C.A. compris entre 400 000 et 599
  999,99 €. Les
  amplitudes peuvent être de tailles inégales .  Les
  amplitudes sont les intervalles fixés par le statisticien . | ||||||||||||
| 400
  à moins de 600 600
  à moins de 800 800
  à moins de 1000 1000
  à moins de 1300 1300
  à moins de 1500 +
  1500 | 20 30 60 50 30 10 | |||||||||||||
| Un second tableau nous donne des informations  la fréquence et le pourcentage   de représentation de chaque classe: | ||||||||||||||
| C.A.
  ( milliers d' euros) : xi | Effectifs
  : ( ni ) | Fréquence | Pourcentage | |||||||||||
| 400
  à moins de 600 600
  à moins de 800 800
  à moins de 1000 1000
  à moins de 1300 1300
  à moins de 1500 +
  1500 | 20 30 60 50 30 10 | 0,10 0,15 0,30 0,25 0,15 0,05 | 10 % 15 % 30 % 25 % 15 % 5 % | |||||||||||
| Total
  : | 200 | 1
  .00 | 100
  % | |||||||||||
| Le
  tableau définitif reprenant les exemples suivants  se présente de la façon suivante : | ||||||||||||||
| C.A. | Effectif | Fréquence | ||||||||||||
| Simple ( ni) | Cumulés
  ( Ni) | Simple ( fi) | Cumulées
  ( Fi) | |||||||||||
| croissante | décroissante |  | croissante | décroissante | ||||||||||
| ]400;600] ]600;800] ]800;1000] ]1000;1300] ]1300;1500] ]+
  1500] | 20 30 60 50 30 10 | 20 50 110 160 190 200 | 200 180 150 90 40 10 | 0,10 0,15 0,30 0,25 0,15 0,05 | 0,10 0,25 0,55 0,80   (1) 0,95 1,00 | 1,00 0,90 0,75 0,45   (2) 0,20 0,05 | ||||||||
| Total  | 200 |  |  | 1.00 |  |  | ||||||||
| Info :Colonnes n° | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||||||||
| Les colonnes 1 et 4 sont appelées  : colonnes de distribution. Les colonnes 2 ; 3 et 5;6 sont appelées : colonnes de répartition. Remarques :  le tableau indique   (1)
  80 % des magasins déclarent un C.A. de 1 300 000
  € et plus. (2)
  45 % 
  déclarent un C.A.  de plus de 1
  000 000 € - la série de nombres des
  fréquences cumulées croissantes n'est pas symétrique à la série  des fréquences cumulées décroissantes. | ||||||||||||||
| Exemple : Traduction de  toutes
  les informations contenues dans la ligne :3 : | ||||||||||||||
| ] 800;1000] : classe  dont
  l’intervalle du C.A. est compris entre 800 000 € et 999 999,99€ | ||||||||||||||
| « 60 » :   60
  entreprises  déclarent avoir un C.A.
  compris entre 800 000 € et 999 999,99€ | ||||||||||||||
| « 110 » :  110 entreprises déclarent  C.A. est compris entre 400 000 € et
  999 999,99€ , ou inférieur ou égal à 999 999,99 € | ||||||||||||||
| « 150 » :  150 entreprises déclarent  un 
  C.A. compris supérieur  ou au
  moins égal à 1 000 000 € | ||||||||||||||
| « 0,30 » : 30 % des 
  200  entreprises  déclarent 
  avoir un C.A. compris entre 800 000 € et 999 999,99€ | ||||||||||||||
| « 0,55 » : 55 % des 
  200  entreprises  déclarent C.A. est compris entre
  400 000 € et 999 999,99€ , ou inférieur ou
  égal à 999 999,99 € | ||||||||||||||
| «  0,75 » : 75 % des 200 entreprises déclarent  un 
  C.A. compris supérieur  ou au
  moins égal à 1 000 000 € | ||||||||||||||