Revision sheet: Introduction aux Tests Statistiques Essentiels

Plan du Cours

  1. Demande du marché pour la data et stats
  2. Postes liés aux compétences data et statistiques
  3. Risque d’erreur de type I et faux positifs
  4. Risque d’erreur de type II et faux nĂ©gatifs
  5. Puissance d’un test et compromis alpha bĂȘta
  6. Test de Student à un échantillon et mesures pairées
  7. Test de Student à deux échantillons indépendants
  8. Test de Welch et hypothĂšse d’hĂ©tĂ©roscĂ©dasticitĂ©
  9. Taille d’effet, facteur de Bayes et puissance
  10. Test de Wilcoxon rangs signés et rangs additionnés
  11. Test du chi carré pour adéquation et indépendance
  12. Taille d’effet V de Cramer et mise en Ɠuvre logicielle

1. Demande du marché pour la data et stats

Notions clés & Définitions

  • Psychologie expĂ©rimentale : DĂ©marche de recherche en psychologie qui combine collecte de donnĂ©es, analyses statistiques et interprĂ©tation des rĂ©sultats.
  • Licence de Psychologie : Formation universitaire qui vise la maĂźtrise des mĂ©thodes statistiques et de la gestion/traitement de donnĂ©es en psychologie.
  • MĂ©moire de recherche : Travail Ă©crit de Master qui mobilise des analyses statistiques, l’interprĂ©tation des rĂ©sultats et une rĂ©daction conforme aux normes.
  • Tests statistiques : ProcĂ©dures quantitatives utilisĂ©es pour vĂ©rifier des hypothĂšses et comparer des rĂ©sultats Ă  des modĂšles ou distributions.
  • Reporting APA : Format de prĂ©sentation des rĂ©sultats et du mĂ©moire selon les normes APA, attendu pour les travaux de recherche.

Points essentiels

  • La demande du marchĂ© pour la data et les statistiques se traduit par la capacitĂ© Ă  mener une expĂ©rience de A Ă  Z, de la base de donnĂ©es aux analyses.
  • En Master 1, l’objectif opĂ©rationnel est d’interprĂ©ter la littĂ©rature (souvent en anglais et avec des statistiques) puis de produire des rĂ©sultats statistiquement argumentĂ©s.
  • La progression de la Licence couvre des fondamentaux (notation, calcul, statistiques descriptives, probabilitĂ©s, intervalles de confiance) jusqu’à des approches multivariĂ©es et de modĂ©lisation.
  • Les compĂ©tences visĂ©es incluent l’identification de la qualitĂ© d’un jeu de donnĂ©es et l’adĂ©quation des tests/mesures, ainsi que la rĂ©alisation manuelle et avec logiciel.
  • Le reporting des rĂ©sultats doit ĂȘtre conforme aux normes APA, notamment dans le cadre du mĂ©moire de recherche et de la soutenance orale.
  • Le cours prĂ©pare aussi Ă  l’examen terminal QCM sur le CM, avec un formulaire fourni et sans mĂ©morisation d’équations, ce qui renforce la comprĂ©hension des mĂ©canismes statistiques.

Astuce mémo

Data→Stats→DĂ©cision: collecte (base) → tests → interprĂ©tation → rĂ©daction APA.

2. Postes liés aux compétences data et statistiques

Notions clés & Définitions

  • Risque d’invalidation : Le risque d’invalidation de l’annĂ©e ou d’expulsion/interdiction sanctionne les manquements aux rĂšgles d’examen.
  • Appareils interdits : Les appareils interdits regroupent tout matĂ©riel non autorisĂ© pendant l’épreuve, pouvant entraĂźner des sanctions.
  • Calculatrice autorisĂ©e : La calculatrice autorisĂ©e est limitĂ©e Ă  deux modĂšles prĂ©cis pour l’examen de L1.
  • Droits audio-visuels et intellectuels : Les droits audio-visuels et intellectuels encadrent la captation et la diffusion des contenus pĂ©dagogiques.
  • Tests statistiques fondamentaux : Les tests statistiques fondamentaux sont le cƓur du semestre, centrĂ©s sur des hypothĂšses et des dĂ©cisions Ă  partir de donnĂ©es.

Points essentiels

  • Les tĂ©lĂ©phones et montres sont des exemples d’appareils interdits Ă  l’examen.
  • Les sacs doivent ĂȘtre placĂ©s sur le sol devant l’étudiant.
  • Seules deux calculatrices sont autorisĂ©es : Casio FX-92 CollĂšge et Sharp EL-501 T.
  • Les calculatrices de poche autorisĂ©es sont dĂ©crites comme coĂ»tant entre 9 € et 20 €.
  • Aucun livre n’est Ă  prĂ©voir car les supports Moodle sont annoncĂ©s comme trĂšs complets.
  • Ne filmez pas un professeur sans son accord, sous peine de poursuites et d’amende pouvant atteindre 45k selon l’exemple citĂ© (article 226-1 du code pĂ©nal).

3. Risque d’erreur de type I et faux positifs

Notions clés & Définitions

  • Erreur de type I : Erreur statistique qui consiste Ă  rejeter une hypothĂšse nulle alors qu’elle est en rĂ©alitĂ© vraie.
  • Faux positif : RĂ©sultat d’un test qui indique Ă  tort la prĂ©sence d’un effet ou d’une diffĂ©rence alors qu’il n’y en a pas.
  • HypothĂšse nulle : HypothĂšse de rĂ©fĂ©rence supposĂ©e vraie par dĂ©faut, utilisĂ©e pour calculer la probabilitĂ© d’un rĂ©sultat extrĂȘme.
  • Seuil de signification : Valeur α\alpha qui fixe la probabilitĂ© maximale de commettre une erreur de type I sous l’hypothĂšse nulle.
  • GĂ©nĂ©ralisation : Extension d’un rĂ©sultat observĂ© sur un Ă©chantillon vers une conclusion au niveau de la population.

Points essentiels

  • Le risque d’erreur de type I correspond Ă  la probabilitĂ© de conclure Ă  un effet alors que l’hypothĂšse nulle est vraie.
  • Un faux positif est la consĂ©quence pratique d’une erreur de type I : le test “voit” un effet qui n’existe pas rĂ©ellement.
  • Le seuil α\alpha contrĂŽle directement la frĂ©quence attendue des faux positifs quand on rĂ©pĂšte le test dans les mĂȘmes conditions.
  • Les tests statistiques servent Ă  rĂ©pondre Ă  la question de gĂ©nĂ©ralisation : quelles sont les chances que l’observation d’échantillon reflĂšte une rĂšgle au niveau population.
  • Une Ă©vidence anecdotique ne suffit pas : sans cadre probabiliste et contrĂŽle du risque d’erreur, on peut confondre hasard et effet rĂ©el.
  • Quand plusieurs mesures ou tests sont considĂ©rĂ©s simultanĂ©ment, des conclusions “semblent raisonnables” mais peuvent devenir fausses aprĂšs vĂ©rification objective.

Astuce mémo

Type I = “faux effet” : α\alpha = taux de faux positifs sous H0H_0.

4. Risque d’erreur de type II et faux nĂ©gatifs

Notions clés & Définitions

  • HypothĂšse nulle H0 : L’hypothĂšse nulle reprĂ©sente l’état de rĂ©fĂ©rence supposĂ© vrai tant que les donnĂ©es ne prouvent pas le contraire.
  • HypothĂšse alternative H1 : L’hypothĂšse alternative correspond Ă  l’effet ou Ă  la diffĂ©rence attendue, soutenue par les donnĂ©es si H0 est rejetĂ©e.
  • Erreur de type II : L’erreur de type II survient quand on ne rejette pas H0 alors que H1 est en rĂ©alitĂ© vraie.
  • Faux nĂ©gatif : Un faux nĂ©gatif est un rĂ©sultat de test qui conclut Ă  l’absence d’effet alors qu’un effet existe rĂ©ellement.

Points essentiels

  • Ne pas rejeter H0 peut ĂȘtre une dĂ©cision correcte ou une erreur de type II si l’effet rĂ©el correspond Ă  H1.
  • Une erreur de type II conduit Ă  conclure Ă  tort que la thĂ©rapie n’a pas d’impact (ex. pas de baisse moyenne des scores d’anxiĂ©tĂ©).
  • Dans l’infĂ©rence, le test statistique sert Ă  dĂ©cider entre H0 et H1 Ă  partir d’un Ă©chantillon, puis Ă  gĂ©nĂ©raliser Ă  la population.
  • Les exemples (t de Student, ANOVA) illustrent que conclure « pas de diffĂ©rence » peut masquer un effet rĂ©el si l’erreur de type II se produit.
  • Le risque de faux nĂ©gatif est directement liĂ© Ă  la capacitĂ© du test Ă  dĂ©tecter un effet : si la dĂ©tection est faible, on augmente la probabilitĂ© de ne pas voir l’effet rĂ©el.

Astuce mémo

Type II = « II » comme « Inexistence » : on conclut Ă  l’absence alors que l’effet existe (faux nĂ©gatif).

5. Puissance d’un test et compromis alpha bĂȘta

Notions clés & Définitions

  • Puissance d’un test : La puissance d’un test est la probabilitĂ© de rejeter H0 quand l’hypothĂšse alternative H1 est vraie dans la population.
  • Compromis alpha bĂȘta : Le compromis alpha bĂȘta dĂ©crit le lien entre le risque de rejeter H0 Ă  tort (alpha) et le risque de ne pas dĂ©tecter un effet rĂ©el (beta).
  • Risque alpha : Le risque alpha est la probabilitĂ© de rejeter H0 alors que H0 est vraie.
  • Risque bĂȘta : Le risque bĂȘta est la probabilitĂ© de ne pas rejeter H0 alors que H1 est vraie.
  • Valeur de p : La valeur de p est la probabilitĂ© d’obtenir une statistique au moins aussi extrĂȘme que celle observĂ©e si H0 est vraie.

Points essentiels

  • Un test est dit « significatif » quand la valeur de p vĂ©rifie p < α, ce qui conduit Ă  rejeter H0.
  • Si p > α, on maintient H0, car le rĂ©sultat n’est pas assez compatible avec une diffĂ©rence selon le seuil choisi.
  • H1 et H0 sont des opposĂ©s parfaits : elles ne peuvent pas ĂȘtre vraies simultanĂ©ment dans le cadre du test.
  • La puissance augmente quand on rĂ©duit le risque bĂȘta, ce qui se fait souvent au prix d’un changement du risque alpha.
  • Le compromis alpha bĂȘta reflĂšte qu’un seuil plus strict (alpha plus petit) tend Ă  diminuer la probabilitĂ© de dĂ©tecter un effet rĂ©el (bĂȘta plus grand).

Astuce mémo

alpha = « faux positif » (rejeter H0 Ă  tort) ; bĂȘta = « faux nĂ©gatif » (ne pas voir l’effet rĂ©el)

6. Test de Student à un échantillon et mesures pairées

Notions clés & Définitions

  • Test de Student : Le test de Student est une mĂ©thode statistique qui compare une moyenne observĂ©e Ă  une valeur hypothĂ©tique (ou deux moyennes selon le cas) en tenant compte de l’incertitude.
  • Statistique t de Student : La statistique t quantifie l’écart entre ce qui est observĂ© et ce qui serait attendu sous l’hypothĂšse nulle, en la rapportant Ă  l’erreur standard.
  • Erreur standard de la moyenne : L’erreur standard mesure l’incertitude de la moyenne estimĂ©e, en fonction de la variabilitĂ© de l’échantillon et de la taille n.
  • DegrĂ©s de libertĂ© : Les degrĂ©s de libertĂ© (ddl ou df) dĂ©pendent de l’effectif et dĂ©terminent la loi de probabilitĂ© utilisĂ©e pour interprĂ©ter la statistique t.
  • p-value : La p-value est la probabilitĂ©, calculĂ©e sous H0, d’obtenir une statistique au moins aussi extrĂȘme que celle observĂ©e.

Points essentiels

  • Le test de Student sert Ă  dĂ©cider entre H0 et H1 en Ă©valuant si l’écart observĂ© est compatible avec H0 via la statistique t et sa loi de probabilitĂ©.
  • Dans le cas Ă  un Ă©chantillon, la statistique s’écrit t=(Xˉ−valeurhypo)/SEt=(\bar X-\text{valeurhypo})/SE, oĂč Xˉ\bar X est la moyenne observĂ©e.
  • L’erreur standard de la moyenne se calcule par SE=s/nSE=s/\sqrt{n}, avec ss l’écart-type de l’échantillon et nn l’effectif.
  • Une grande valeur de tt correspond Ă  un Ă©cart plus difficile Ă  expliquer par hasard sous H0, donc elle rend H1 plus plausible.
  • Les degrĂ©s de libertĂ© dĂ©pendent de nn et influencent la distribution de t, ce qui pĂ©nalise les petits effectifs via une loi plus “large”.

Astuce mémo

t = (Ă©cart Ă  H0) / (incertitude) : plus l’écart est grand et l’incertitude petite, plus t devient grand.

7. Test de Student à deux échantillons indépendants

Notions clés & Définitions

  • Deux Ă©chantillons indĂ©pendants : Type de test t oĂč chaque groupe est composĂ© de personnes diffĂ©rentes, sans appariement entre mesures.
  • DegrĂ© de libertĂ© df : ParamĂštre du test qui dĂ©termine la loi d’infĂ©rence utilisĂ©e et reflĂšte la fiabilitĂ© liĂ©e aux tailles d’échantillon.
  • Erreur standard SE : Mesure de la dispersion de la moyenne estimĂ©e, calculĂ©e Ă  partir de l’écart-type et de la taille nn.
  • Statistique t : Valeur calculĂ©e Ă  partir des moyennes et de l’erreur standard, utilisĂ©e pour obtenir la p-value sous H0H_0.

Points essentiels

  • HypothĂšses typiques : H0:ÎŒ1=ÎŒ2H_0: \mu_1=\mu_2 et H1:ÎŒ1≠Ό2H_1: \mu_1\neq\mu_2 (bilatĂ©ral) ou ÎŒ1>ÎŒ2\mu_1>\mu_2 / ÎŒ1<ÎŒ2\mu_1<\mu_2 (unilatĂ©ral).
  • Formule du test Ă  deux Ă©chantillons indĂ©pendants : t=Xˉ1−Xˉ2s12/n1+s22/n2t=\dfrac{\bar X_1-\bar X_2}{\sqrt{s_1^2/n_1+s_2^2/n_2}}.
  • DegrĂ© de libertĂ© pour deux Ă©chantillons indĂ©pendants : df=n1+n2−2df=n_1+n_2-2.
  • Choix de loi pour trouver la p-value : si df≀30df\le 30 on utilise la loi Normale, sinon la loi de Student.
  • RĂŽle de la p-value : elle est la probabilitĂ© d’obtenir une valeur de test au moins aussi extrĂȘme si H0H_0 est vraie, donc elle est grande quand l’écart entre moyennes est faible.
  • RĂšgle dĂ©cisionnelle avec seuil α\alpha : si p<αp<\alpha on soutient H1H_1, sinon on soutient H0H_0 (par dĂ©faut α=0,05\alpha=0{,}05).

Astuce mémo

IndĂ©pendants = pas de paires : df=n1+n2−2df=n_1+n_2-2 et t=(Xˉ1−Xˉ2)/s12/n1+s22/n2t=(\bar X_1-\bar X_2)/\sqrt{s_1^2/n_1+s_2^2/n_2} ; p petite ⇒ Ă©cart rĂ©el (soutenir H1H_1).

8. Test de Welch et hypothĂšse d’hĂ©tĂ©roscĂ©dasticitĂ©

Notions clés & Définitions

  • HĂ©tĂ©roscĂ©dasticitĂ© : L’hĂ©tĂ©roscĂ©dasticitĂ© correspond Ă  une variance qui n’est pas la mĂȘme dans les groupes, ce qui rend l’hypothĂšse de variances Ă©gales peu fiable.
  • Test de Welch : Le test de Welch est une variante du test t pour deux Ă©chantillons qui reste valide quand les variances des deux populations diffĂšrent.
  • HypothĂšse d’égalitĂ© des variances : L’hypothĂšse d’égalitĂ© des variances affirme que les variances des deux populations sont identiques, condition souvent utilisĂ©e par le test t classique.
  • DegrĂ©s de libertĂ© de Welch : Les degrĂ©s de libertĂ© de Welch sont ajustĂ©s Ă  partir des variances estimĂ©es afin de mieux reflĂ©ter l’incertitude quand les variances diffĂšrent.

Points essentiels

  • Le test de Welch est Ă  privilĂ©gier quand l’hĂ©tĂ©roscĂ©dasticitĂ© est plausible, car le test t classique suppose des variances Ă©gales.
  • La statistique de Welch compare les moyennes Xˉ1−Xˉ2\bar X_1-\bar X_2 en utilisant une erreur-type basĂ©e sur s12/n1+s22/n2s_1^2/n_1+s_2^2/n_2.
  • Les degrĂ©s de libertĂ© ne sont pas n1+n2−2n_1+n_2-2 sous Welch : ils sont calculĂ©s avec une formule d’ajustement dĂ©pendant des variances et des tailles d’échantillon.
  • Le test de Welch s’interprĂšte via la valeur de p : si p≀αp\le \alpha, on rejette H0H_0 au profit de H1H_1 ; sinon on ne rejette pas H0H_0.
  • Le choix unilatĂ©ral vs bilatĂ©ral dĂ©pend de la forme de H1H_1 : unilatĂ©ral si ÎŒ1>ÎŒ2\mu_1>\mu_2 ou ÎŒ1<ÎŒ2\mu_1<\mu_2, bilatĂ©ral si ÎŒ1≠Ό2\mu_1\neq\mu_2.
  • Dans les exemples de tests t Ă  deux groupes, la formule de base de la statistique est t=(Xˉ1−Xˉ2)/s12/n1+s22/n2t=(\bar X_1-\bar X_2)/\sqrt{s_1^2/n_1+s_2^2/n_2}, tandis que Welch ajuste surtout les degrĂ©s de libertĂ©.

Astuce mémo

Welch = “W” comme Variances diffĂ©rentes : il corrige les degrĂ©s de libertĂ© quand s12≠s22s_1^2\neq s_2^2.

9. Taille d’effet, facteur de Bayes et puissance

Notions clés & Définitions

  • Taille d’effet d de Cohen : La taille d’effet d de Cohen mesure l’ampleur de la diffĂ©rence entre deux moyennes en unitĂ©s d’écart-type, pour un test t Ă  2 Ă©chantillons.
  • Taille d’effet g de Hedge : La taille d’effet g de Hedge est une version corrigĂ©e de la taille d’effet, souvent plus adaptĂ©e quand les effectifs sont petits.
  • Facteur de Bayes BF10 : Le facteur de Bayes BF10 compare directement la plausibilitĂ© de H1 Ă  celle de H0 Ă  partir des donnĂ©es observĂ©es.
  • Facteur de Bayes BF01 : Le facteur de Bayes BF01 compare la plausibilitĂ© de H0 Ă  celle de H1, c’est l’inverse de BF10.
  • Puissance d’un test : La puissance d’un test est la probabilitĂ© de dĂ©tecter H1 quand H1 est vraie, donc Ă©gale Ă  1 − ÎČ.

Points essentiels

  • Pour le test t Ă  2 Ă©chantillons, la taille d’effet d se calcule par d=∣Xˉ1−Xˉ2∣/(s12+s22)/2d=|\bar X_1-\bar X_2|/\sqrt{(s_1^2+s_2^2)/2}.
  • Pour des petits effectifs, g de Hedge est gĂ©nĂ©ralement plus appropriĂ© que d car il corrige l’estimation de l’ampleur d’effet.
  • Le facteur de Bayes est dĂ©fini par BF10=p(H1∣Data)/p(H0∣Data)BF_{10}=p(H_1\mid Data)/p(H_0\mid Data), donc il compare H1 et H0 en termes de probabilitĂ© a posteriori.
  • InterprĂ©tation indicative : BF10≈1BF_{10}\approx 1 correspond Ă  une Ă©vidence faible, ≈3\approx 3 Ă  une Ă©vidence modĂ©rĂ©e, et ≈10\approx 10 Ă  une Ă©vidence forte en faveur de H1.
  • Dans l’exercice confinement, le facteur de Bayes donnĂ© est BF10=5,54BF_{10}=5,54, ce qui indique que H1 est plus probable que H0 d’un facteur 5,54.
  • Le facteur de Bayes inverse est BF01=0,25BF_{01}=0,25 et signifie que H0 est environ 4 fois moins probable que H1 (car BF01=1/BF10BF_{01}=1/BF_{10}).

Astuce mémo

d et g : d = diffĂ©rence / Ă©cart-type moyen, g = d corrigĂ© quand n est petit ; BF10 = “H1 sur H0” ; Puissance = “dĂ©tecter H1 si elle est vraie” = 1−ÎČ.

10. Test de Wilcoxon rangs signés et rangs additionnés

Notions clés & Définitions

  • Test de Wilcoxon : Test non paramĂ©trique utilisĂ© pour comparer des tendances centrales via des rangs, quand les donnĂ©es ne sont pas adaptĂ©es aux tests de Student.
  • Wilcoxon rangs signĂ©s W : Test de Wilcoxon pour donnĂ©es appariĂ©es, basĂ© sur les rangs des diffĂ©rences xix_i et WW calculĂ© Ă  partir des rangs positifs et nĂ©gatifs.
  • Wilcoxon rangs additionnĂ©s U : Test de Wilcoxon pour deux groupes indĂ©pendants, basĂ© sur les rangs combinĂ©s et la statistique UU construite Ă  partir de WW.
  • MĂ©diane : Mesure de tendance centrale correspondant Ă  la valeur qui sĂ©pare les observations en deux moitiĂ©s de tailles Ă©gales.
  • Rangs : Classement des observations par ordre croissant, utilisĂ© par Wilcoxon au lieu des valeurs brutes.

Points essentiels

  • Wilcoxon compare la mĂ©diane (tendance centrale) plutĂŽt que la moyenne, contrairement au test de Student.
  • Wilcoxon rangs signĂ©s W s’emploie pour un seul groupe avec deux mesures par sujet (diffĂ©rences xi=mesure2−mesure1x_i=mesure2-mesure1).
  • Wilcoxon rangs additionnĂ©s U s’emploie pour deux groupes indĂ©pendants, en classant toutes les valeurs ensemble.
  • HypothĂšses portent sur la mĂ©diane de la population : ÎŒ~\tilde\mu (ou ÎŒ~1,ÎŒ~2\tilde\mu_1,\tilde\mu_2) selon le type de test.
  • La statistique WW vaut W=min(∑rpos,∑rneg)W=min(\sum r_{pos},\sum r_{neg}) oĂč rposr_{pos} et rnegr_{neg} sont les rangs des diffĂ©rences positives et nĂ©gatives.
  • Pour UU, on utilise U=n1n2+nw(nw+1)2−WU=n_1n_2+\frac{n_w(n_w+1)}{2}-W avec nwn_w l’effectif du groupe choisi pour WW.

Astuce mémo

W = min des rangs positifs et négatifs (signés) ; U = formule à partir de W (additionnés).

11. Test du chi carré pour adéquation et indépendance

Notions clés & Définitions

  • Test d’χÂČ d’Ajustement : Test du chi carrĂ© qui vĂ©rifie si les effectifs observĂ©s suivent les proportions attendues sous H0.
  • Test d’χÂČ d’IndĂ©pendance : Test du chi carrĂ© qui teste si deux variables sont indĂ©pendantes dans la population sous H0.
  • DegrĂ©s de libertĂ© df : ParamĂštre de la loi du chi carrĂ© qui dĂ©pend du nombre de modalitĂ©s et fixe la forme de la distribution sous H0.
  • Tableau de contingence : Tableau Ă  deux dimensions qui croise les modalitĂ©s de deux variables et donne les effectifs nijn_{ij} pour chaque combinaison.
  • Effectifs observĂ©s : QuantitĂ©s njn_j (ou nijn_{ij}) rĂ©ellement comptĂ©es dans l’échantillon pour chaque modalitĂ© (ou croisement).

Points essentiels

  • Le test d’χÂČ s’utilise quand la question porte sur des effectifs ou des proportions plutĂŽt que sur des moyennes.
  • Sous H0 d’ajustement, la rĂ©partition observĂ©e doit correspondre aux proportions attendues pjâ€Čp_j' (donc njâ€Č=pjâ€Č×∑jnjn_j'=p_j'\times\sum_j n_j).
  • Statistique du test d’ajustement : χ2=∑j(nj−njâ€Č)2njâ€Č\chi^2=\sum_j\frac{(n_j-n_j')^2}{n_j'} avec df=nX−1df=n_X-1.
  • Sous H0 d’indĂ©pendance, les variables sont indĂ©pendantes et les effectifs attendus vĂ©rifient nijâ€Č=(∑inij)(∑jnij)∑ijnijn_{ij}'=\frac{(\sum_i n_{ij})(\sum_j n_{ij})}{\sum_{ij} n_{ij}}.
  • Statistique du test d’indĂ©pendance : χ2=∑i,j(nij−nijâ€Č)2nijâ€Č\chi^2=\sum_{i,j}\frac{(n_{ij}-n_{ij}')^2}{n_{ij}'} avec df=(nX1−1)(nX2−1)df=(n_{X1}-1)(n_{X2}-1).
  • Le tableau d’une variable (1 dimension) donne les effectifs njn_j, tandis qu’un tableau de contingence (2 dimensions) donne les nijn_{ij} par ligne i et colonne j.

Astuce mémo

Ajustement = 1 variable vs proportions attendues (df = modalitĂ©s − 1) ; IndĂ©pendance = 2 variables vs croisement attendu (df = (lignes−1)(colonnes−1)).

12. Taille d’effet V de Cramer et mise en Ɠuvre logicielle

Notions clés & Définitions

  • V de Cramer : Mesure de taille d’effet pour un test de  d2independance, qui quantifie l2ampleur de l2association entre deux variables categorielles.
  • Degre de liberte (df) : Nombre de degre de liberte utilise pour caracteiser la loi de  et calculer la valeur p du test.
  • Phi (\u03c6) : Mesure alternative de taille d2effet pour les tableaux de contingence, souvent utilisee comme complement a V de Cramer.
  • Odds Ratio : Mesure d2association entre modalite de deux variables, exprimee comme rapport des chances, utilise en comple t de l2analyse.

Points essentiels

  • Formule de V de Cramer : V=χ2N min⁥(nX1−1,nX2−1)V=\sqrt{\dfrac{\chi^2}{N\,\min(n_{X1}-1,n_{X2}-1)}} of N=∑ijnijN=\sum_{ij}n_{ij} et nXkn_{Xk} est le nombre de modalites de la VI XkXk.
  • Pour un tableau 2×22\times 2, min⁥(nX1−1,nX2−1)=1\min(n_{X1}-1,n_{X2}-1)=1, ce qui simplifie le calcul de V de Cramer.
  • Interpretation indicative : V proche de 0 signifie une association faible, avec repe res usuels 0,10 (petite), 0,20 (moderee), 0,30 (grande).
  • Exemple source : pour χ2(1)=6,77\chi^2(1)=6{,}77 et N=370N=370, on obtient V=6,77/370≈0,13V=\sqrt{6{,}77/370}\approx 0{,}13, donc petite taille d2effet.
  • Exemple source : pour χ2(1)=4,55\chi^2(1)=4{,}55 et un tableau precedemment analyse, V≈0,22V\approx 0{,}22, ce qui correspond a une taille d2effet moderee.
  • Mise en Ɠuvre logicielle : dans JAMOVI, utiliser le module de frequences pour realiser les tests de  d2independance et obtenir les re sultats (statistique, ddl, p), et en R utiliser $\texttt{chisq.test(N,,\text

Astuce mémo

V = racine de (chi / (N fois le minimum des ddl)) : plus χ2\chi^2 est grand et plus le minimum est petit, plus V augmente.

RepĂšres chronologiques

DateÉvĂ©nement
2013Doctorat en Psychologie (Prof. Anders)
2012Auteur de plus de 50 publications scientifiques depuis 2012
2022Références bibliographiques (Field, 2022 ; Degraeve, 2022)

Tableaux de synthĂšse

Paramétriques vs non-paramétriques (logique de choix)

CatégorieHypothÚse sur la distributionTendance centrale viséeExemples
ParamétriquesDonnées suivent une distribution (souvent ressemblance à la normale)MoyenneStudent, ANOVA, corrélation, régression
Non-paramĂ©triquesNe supposent pas une distribution spĂ©cifique (souvent dissemblance loi normale)MĂ©diane (ou proportions)Wilcoxon, χÂČ

Tests : correspondance type de donnĂ©es et loi d’infĂ©rence

TestNombre de mesures / personnesHypothĂšse testĂ©eModĂšle d’infĂ©rence
Test de Student1 mesure/personne\mu{}Loi Normale ou Student
Test de Student2 mesures/personne (mesures pairées)\mu{}Loi Normale ou Student
Test de Student1 mesure/pour 2 groupes\mu{}1 vs \mu{}2Loi Normale ou Student
Test de Wilcoxon1 mesure/personne (2 mesures/personne en pairĂ©)\mu{}̃ (mĂ©diane)Loi de Wilcoxon (W ou U)
Test de χÂČ1 ou 2 variables catĂ©goriellesProportions attendues ou indĂ©pendanceLoi de χÂČ

PiÚges & confusions fréquents

  1. Confondre erreur de type I et type II : type I rejette H0 alors qu’elle est vraie (faux positif), type II ne rejette pas H0 alors que H1 est vraie (faux nĂ©gatif).
  2. Lire p-value comme “probabilitĂ© que H1 soit vraie” : dans le cours, c’est la probabilitĂ© d’obtenir une statistique au moins aussi extrĂȘme si H0 est vraie.
  3. Oublier le bilatĂ©ral : si H1 est bilatĂ©rale, la p doit ĂȘtre ajustĂ©e (multiplier par 2) avant de comparer Ă  α.
  4. Choisir le mauvais test selon l’appariement : Student Ă  deux Ă©chantillons indĂ©pendants (df=n1+n2-2) n’est pas un test sur mesures pairĂ©es (diffĂ©rences xi=mesure2-mesure1).
  5. Confondre Student et Wilcoxon : Student vise la moyenne (\mu{}), Wilcoxon vise la mĂ©diane (\mu{}̃) via des rangs.
  6. Se tromper sur le seuil α et la rĂšgle dĂ©cisionnelle : le cours impose p<α ⇒ soutenir H1, sinon soutenir H0.
  7. Mauvaise interprĂ©tation de la taille d’effet : d/g et V de Cramer mesurent l’ampleur, pas la significativitĂ© (p).

Checklist Examen

  1. Savoir définir la démarche de généralisation : données (échantillon) + hypothÚses (population) + loi de probabilité pour obtenir une p-value et décider avec α.
  2. Savoir formuler H1 et H0 comme opposĂ©s parfaits et choisir unilatĂ©ral vs bilatĂ©ral Ă  partir des mots-clĂ©s de l’énoncĂ© (>/< vs ≠/diffĂ©rent).
  3. Savoir appliquer la rĂšgle dĂ©cisionnelle : si p<α soutenir H1, sinon soutenir H0, et rappeler que pour bilatĂ©ral on multiplie p par 2 (sauf χÂČ).
  4. Savoir calculer et interprĂ©ter la statistique t de Student : t=(X̄−valeurhypo)/SE pour 1 Ă©chantillon et t=(X̄1−X̄2)/√(s1ÂČ/n1+s2ÂČ/n2) pour 2 Ă©chantillons.
  5. Savoir calculer SE et df pour Student : SE=s/√n et df=n−1 (1 Ă©chantillon) ; df=n1+n2−2 (indĂ©pendants) ; et rappeler le choix de loi selon df≀30.
  6. Savoir distinguer Student indĂ©pendant vs Welch : Welch est Ă  privilĂ©gier si l’hĂ©tĂ©roscĂ©dasticitĂ© est plausible et ajuste les degrĂ©s de libertĂ© (pas df=n1+n2−2).
  7. Savoir reconnaĂźtre les cas d’usage des tests de Student : 1 groupe (valeur de rĂ©fĂ©rence), mesures pairĂ©es (changement), 2 groupes indĂ©pendants (comparaison de moyennes).
  8. Savoir calculer et interprĂ©ter la taille d’effet d (et g si petits effectifs) pour Student, et relier d/g Ă  l’ampleur (petite/modĂ©rĂ©e/grande).
  9. Savoir interprĂ©ter le facteur de Bayes BF10/BF01 comme ratio de plausibilitĂ© H1 vs H0 (et BF01=1/BF10) et utiliser les repĂšres indicatifs (≈1 faible, ≈3 modĂ©rĂ©e, ≈10 forte).
  10. Savoir dĂ©finir la puissance d’un test (1−ÎČ) et rappeler le compromis alpha/bĂȘta : rĂ©duire bĂȘta augmente souvent alpha ou inversement, et puissance vise la dĂ©tection de H1 quand elle est vraie.
  11. Savoir appliquer Wilcoxon : choisir Wilcoxon rangs signĂ©s W pour donnĂ©es appariĂ©es (diffĂ©rences xi=mesure2−mesure1) et Wilcoxon rangs additionnĂ©s U pour 2 groupes indĂ©pendants, avec hypothĂšses sur la mĂ©diane \mu{}̃.
  12. Savoir appliquer χÂČ : choisir χÂČ d’ajustement (1 variable, df=nX−1) vs χÂČ d’indĂ©pendance (2 variables, df=(nX1−1)(nX2−1)), calculer les effectifs attendus sous H0 et interprĂ©ter p<α.
  13. Savoir calculer/interprĂ©ter V de Cramer Ă  partir de χÂČ, N et min(nX1−1,nX2−1), et relier V Ă  une association faible/modĂ©rĂ©e/grande (repĂšres 0,10/0,20/0,30).

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Demande du marchĂ© — dĂ©finition ?

Capacité à réaliser des analyses statistiques complÚtes.

Postes liĂ©s Ă  data — exemples ?

Data analyst, statisticien, data scientist.

Erreur de type I — dĂ©finition ?

Rejeter H0 alors qu’elle est vraie.

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