Déclic StatsEconometrics · chapitres 1 à 3
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Révisions & outils

Fiche mémo : le cours sur une page

Tout le cours des chapitres 1 à 3 sur une seule page, à relire la veille de l'examen ou à imprimer. Chaque bloc renvoie à la leçon qui l'explique en détail.

Mode d'emploi

Cette fiche ne remplace pas les leçons : elle les résume. Si une ligne ne te dit rien, clique sur le lien de la leçon. Pour l'imprimer, utilise l'impression du navigateur : le menu et la barre du haut disparaissent, il ne reste que la fiche.

Les types de variables et leurs outils

TypeExemples (nos fichiers)CentreDispersionGraphiqueLien avec une autre variable
Qualitative nominale (dont binary)Gender, Major, Computer, Term Deposit (yes/no)mode, pourcentages—bar chart, pie charttableau croisé → khi-deux
Qualitative ordinaleClass (Freshman → Senior), Education, échelle de Likertmédiane, modequartilesbar chartSpearman ou Kendall ; khi-deux
Quantitative discrèteText Messages, Campaign (nombre d'appels)moyenne, médianeécart-type, IQR, étenduehistogramme, boîte à moustachesnuage de points → Pearson ou Spearman
Quantitative continueGPA, Spending, Balance, Agemoyenne, médianeécart-type, IQR, étenduehistogramme, boîte à moustachesnuage de points → Pearson ou Spearman
  • Question test : « calculer une moyenne a-t-il un sens ? » Oui → quantitative ; non → qualitative.
  • Codage ≠ sens : Gender codé 0/1 reste nominal. Dans SPSS, la colonne Measure indique Scale, Ordinal ou Nominal.
  • Likert : ordinale, mais on peut la traiter comme quantitative à partir d'environ 7 niveaux. Ratio (vrai zéro : 0 €) / interval (zéro arbitraire : 0 °C).
  • Une qualitative + une quantitative (achat oui/non et âge) : on compare des groupes. Leçon : types de variables.

Décrire une variable

Le centre

Moyenne : sensible aux valeurs extrêmes. Médiane : valeur du milieu, robuste. Mode : valeur la plus fréquente.

Moyenne nettement au-dessus de la médiane → asymétrie à droite → décrire avec la médiane.

La dispersion

Écart-type s (calculé avec n − 1) : écart typique à la moyenne, dans l'unité de la variable. Variance = s².

Étendue = max − min. IQR = Q3 − Q1 (les 50 % du milieu).

Les valeurs aberrantes

Une valeur est aberrante si elle sort de [Q1 − 1,5 × IQR ; Q3 + 1,5 × IQR].

Ex. : Text Messages, Q1 = 60, Q3 = 350, IQR = 290 → limite haute 785 → l'étudiant à 800 SMS par jour est aberrant.

  • Graphiques : histogramme (forme de la distribution), boîte à moustaches (5 nombres + aberrants, comparer des groupes), bar chart / pie chart (qualitatives).
  • SPSS : Analyze › Descriptive Statistics › Frequencies (tableaux, histogrammes), Descriptives (moyenne, écart-type), Explore (tout, plus boîte à moustaches, IC et normalité).
  • Leçons : moyenne, médiane, écart-type · histogramme et boîte à moustaches.

Relier deux variables

VariablesDécrireMesurer le lienTester (chapitre 3)
Deux qualitativestableau croisé avec % en ligne (Crosstabs)comparer les % d'une ligne à l'autrekhi-deux d'indépendance (Fisher si attendu < 5)
Deux quantitativesnuage de points (X = explicative)r de Pearson (linéaire) ou rho de Spearman (monotone, aberrants)test de corrélation, H0 : ρ = 0
Ordinales (ou ordinale + quantitative)boîtes à moustaches, tableau croiséSpearman ou Kendalltest de corrélation de rangs
Une qualitative + une quantitativeboîtes à moustaches côte à côte (Explore)comparer moyennes et médianes des groupestest t (2 groupes)
  • Échelle du cours : |r| < 0,4 faible ; 0,4 à 0,6 modéré ; > 0,6 fort. Le signe donne le sens. r ≈ 0 : pas de lien linéaire (il peut exister un lien courbe).
  • Correlation does not imply causation : coïncidence (corrélation fallacieuse), variable de confusion (la météo pour glaces et lunettes de soleil), causalité inverse.
  • SPSS : Analyze › Correlate › Bivariate ; Graphs › Chart Builder pour le nuage. Leçon : tableaux croisés, corrélation.

Estimer : l'intervalle de confiance

\[ \bar{x} \pm t_{\alpha/2,\;n-1}\,\frac{s}{\sqrt{n}} \]

IC d'une moyenne. \(\bar{x}\) : moyenne de l'échantillon ; s : écart-type ; n : taille ; \(s/\sqrt{n}\) : erreur type (Std. Error Mean) ; t : valeur de Student à n − 1 degrés de liberté (≈ 1,98 pour n = 111 à 95 %).

\[ p \pm z_{\alpha/2}\sqrt{\frac{p\,(1-p)}{n}} \]

IC d'une proportion. p : proportion dans l'échantillon ; z = 1,645 (90 %), 1,96 (95 %), 2,576 (99 %). Condition : n·p et n·(1 − p) assez grands (au moins 5).

  • Interprétation (BankMarketing, âge) : « We are 95% confident that the mean age of the bank's clients is between 39.57 and 40.75 years. »
  • La moyenne de la population µ est fixe ; c'est l'intervalle qui change d'un échantillon à l'autre. 95 % = sur 100 intervalles construits ainsi, environ 95 contiennent µ. Ce n'est pas « 95 % des données ».
  • L'intervalle s'élargit si le niveau de confiance augmente ou si s augmente ; il se resserre si n augmente (pour diviser la largeur par 2, il faut 4 fois plus d'individus).
  • Student car σ est inconnu (estimé par s). Théorème central limite : pour n grand, x̄ suit à peu près une loi normale de moyenne µ et d'écart-type σ/√n.
  • Règle du cours : si n < 50, la variable doit être normale, sinon on ne peut pas utiliser la formule.
  • SPSS : Analyze › Descriptive Statistics › Explore → 95% Confidence Interval for Mean. Leçons : population et échantillon · théorème central limite · IC d'une moyenne · IC d'une proportion.

Tester : les 8 étapes et la règle de décision

  1. Poser H0 et H1H0 = statu quo, avec =, ≤ ou ≥. H1 = ce qu'on veut montrer.
  2. Sur quoi travaille-t-on ?Moyenne, proportion, 1 ou 2 groupes, deux variables qualitatives…
  3. Choisir le testAvec les 4 questions (tableau plus bas).
  4. Vérifier les conditionsSinon, plan B.
  5. Fixer αSouvent 5 %, avant de regarder les données.
  6. Lire la p-valueEt la comparer à α.
  7. DéciderReject H0 ou fail to reject H0.
  8. Conclure en contexteEn anglais, avec les mots de la question.
À retenir

p < α → reject H0 (significatif)

p ≥ α → fail to reject H0 (non significatif)

Jamais « accept H0 ». If p is low, H0 must go.

p-value = probabilité, si H0 est vraie, d'obtenir un résultat au moins aussi extrême que le nôtre. Ce n'est pas la probabilité que H0 soit vraie.

Échelle : > 10 % non significatif ; 5 à 10 % peu significatif ; 1 à 5 % significatif ; 0,1 à 1 % très significatif ; < 0,1 % hautement significatif.

TestH0H1
Bilatéral (two-tailed)µ = µ0µ ≠ µ0
Unilatéral à gaucheµ ≥ µ0µ < µ0
Unilatéral à droiteµ ≤ µ0µ > µ0
Deux variables qualitativesindépendancedépendance
Décision \ RéalitéH0 vraieH0 fausse
Fail to reject H0correct (1 − α)Type II error, faux négatif (β)
Reject H0Type I error, faux positif (α)correct (puissance, hors programme)

Les tests à connaître

Les 4 questions : combien de groupes ou d'échantillons ? Sur quoi travaille-t-on (moyenne, proportion, lien, distribution) ? Groupes indépendants ou appariés ? Conditions remplies ?

SituationH0Test (SPSS)ConditionsMenu SPSSCe qu'on litPlan B
Une moyenne vs une valeur cible
leçon
µ = µ0One-Sample T-Testn > 50 (30 selon les livres) ou données normalesCompare Means › One-Sample T Test (Test Value)Two-Sided p (One-Sided p si H1 a un sens et que l'échantillon va dans ce sens)Wilcoxon (hors examen)
Deux moyennes, groupes indépendants
leçon
µA = µBIndependent-Samples T-Test (Student / Welch)chaque groupe > 30 (50 mieux) ou normalCompare Means › Independent-Samples T Test (Define Groups)1. Levene : Sig. > 0,05 → ligne « assumed », sinon « not assumed ». 2. Two-Sided p de cette ligneMann-Whitney (hors examen)
Deux moyennes, mêmes individus
leçon
µavant = µaprèsPaired-Samples T-Testn suffisant ou différences normalesCompare Means › Paired-Samples T TestTwo-Sided p du tableau Paired Samples Test (pas celle des Correlations)Wilcoxon signed-rank (hors examen)
Deux qualitatives, ou des proportions de 2 groupes ou plus
leçon
indépendance (mêmes proportions)Chi-Square Test of Independenceau moins 5 dans chaque case du tableau attenduDescriptive Statistics › Crosstabs (Statistics : Chi-square ; Cells : Expected)Note a., puis Pearson Chi-Square, Asymptotic Significance (2-sided)Fisher's Exact Test : Exact Sig. (2-sided)
Une proportion vs une cible
leçon
p = p0Binomial Testtoujours utilisableNonparametric Tests › Legacy Dialogs › Binomial (Test Proportion)Vérifier quel est le Group 1. Colonne « Asymp. Sig. (1-tailed) » (ou « Exact Sig. (1-tailed) ») : × 2 pour un test bilatéral. Si la proportion testée vaut 0,5, SPSS affiche « Exact Sig. (2-tailed) » : déjà bilatérale, ne pas doubler—
Lien linéaire entre deux quantitatives
leçon
ρ = 0Pearson Correlationlien linéaire, peu d'aberrantsCorrelate › Bivariate (Pearson)Pearson Correlation, puis Sig. (2-tailed)Spearman
Lien monotone, variables ordinales
leçon
ρ = 0Spearman's rho / Kendall's tau-blien monotoneCorrelate › Bivariate (Spearman, Kendall)Correlation Coefficient, puis Sig. (2-tailed)—
Normalité d'une variable
leçon
la variable est normaleShapiro-Wilk—Descriptive Statistics › Explore › Plots (Normality plots with tests)Sig. de Shapiro-Wilk : < 0,05 → pas normalehistogramme + QQ-plot
Trois moyennes ou plus
leçon
µ1 = µ2 = µ3One-way ANOVAHors examen : « ask your professor ». Ne pas remplacer par plusieurs tests t.

Tous les menus commencent par Analyze. Le khi-deux d'ajustement (proportions annoncées 20 / 20 / 60 %) existe aussi, mais sans question spécifique à l'examen.

Quel test choisir ? L'arbre interactif

Les trois pièges de choix les plus fréquents
  • « Deux variables » ≠ « deux échantillons » : une ligne par individu et deux colonnes à relier, c'est un échantillon (corrélation ou khi-deux).
  • Apparié seulement si chaque ligne est le même individu (avant / après, jumeaux, couples). Deux colonnes avant / après sans lien entre les lignes : indépendants.
  • Une variable oui/non + une quantitative (achat et âge) : la variable oui/non forme deux groupes → test t, pas une corrélation.

Les phrases à écrire en anglais

Modèles à adapter (change les nombres et le contexte)

On rejette H0

The p-value (0.016) is smaller than the 5% level of significance, so we reject H0. There is enough statistical evidence, at a 5% risk level, to say that the mean expected salary of the students is different from $57k.

On ne rejette pas H0

The p-value (0.448) is larger than 0.05, so we fail to reject H0. There is not enough statistical evidence, at a 5% level of significance, to say that the mean balance differs between the two groups.

Intervalle de confiance

We are 95% confident that the population mean age is between 39.57 and 40.75 years.

Définir la p-value

The p-value is the probability, if H0 is true, of obtaining a sample result at least as extreme as the one we observed.

Erreur de type I

A Type I error means rejecting H0 while H0 is true. Its probability is α, the level of significance.

Levene

Levene's test p-value (0.156) is larger than 0.05, so we assume equal variances and read the first line.

Validité du khi-deux / Fisher

All expected counts are at least 5, so the chi-square test is valid. / One expected count is below 5, so we use Fisher's exact test.

Test binomial

SPSS gives a one-tailed p-value (0.307). For a two-tailed test, we double it: 0.613.

Corrélation

There is a very weak negative correlation (r = −0.087), which is not significant (p = 0.364): we fail to reject H0 (ρ = 0).

Normalité

The Shapiro-Wilk p-value is below 0.05, so we reject H0: the variable is not normally distributed.

Les 10 pièges les plus fréquents

N°Le piègeLe bon réflexe
1Écrire « accept H0 » ou « H0 is true ».« We fail to reject H0 » : on manque de preuves, on n'a rien prouvé.
2Mettre = (ou ≤, ≥) dans H1.Le signe = est toujours dans H0 ; H1 contient ≠, < ou >.
3Croire que p = probabilité que H0 soit vraie.p se calcule en supposant H0 vraie.
4Lire One-Sided p pour un test bilatéral (ou l'inverse).H1 avec ≠ → Two-Sided p.
5Lire la mauvaise ligne du test t pour deux groupes.Levene d'abord : Sig. < 0,05 → deuxième ligne (Welch).
6Utiliser la p-value du test binomial telle quelle.Si la colonne dit « 1-tailed », c'est une p unilatérale : × 2 pour un test bilatéral (sauf proportion testée de 0,5, où SPSS donne déjà « 2-tailed »).
7Lire le khi-deux sans vérifier la règle des 5, ou la vérifier sur les effectifs observés.Note a. et tableau attendu ; une case < 5 → Fisher.
8Confondre « deux colonnes » et « échantillons appariés ».Apparié = le même individu sur chaque ligne.
9Interpréter l'IC comme « 95 % des données » ou « 95 % de chances que µ soit dedans ».« We are 95% confident that the population mean is between… ».
10Confondre significatif et important, ou corrélation et causalité.Avec un grand n, tout petit écart devient significatif ; une corrélation n'est pas une cause.

Et un bonus : pour Shapiro-Wilk, le sens est inversé par rapport à l'habitude : p < 0,05 veut dire « la variable n'est pas normale ». Et on n'écrit jamais « p = 0,000 » : on écrit p < 0,001.

Pour aller plus loin

Déclic Stats — supports de révision pour le cours Econometrics (IESEG). Les explications sont rédigées en français ; le vocabulaire d'examen est donné en anglais.