1Le tableau croisé d’effectifs
Définition. Un tableau croisé répartit les individus d’une population selon deux caractères. Chaque case donne l’effectif des individus qui possèdent à la fois la modalité de sa ligne et celle de sa colonne. La dernière colonne donne les totaux-lignes, la dernière ligne les totaux-colonnes, et la case du coin l’effectif total .
Propriété. Chaque total-ligne est la somme de sa ligne, chaque total-colonne la somme de sa colonne, et la somme des totaux-lignes est égale à la somme des totaux-colonnes, égale à . C’est ce qui permet de compléter un tableau dont des cases manquent, et de vérifier ses calculs.
| Effectifs | Moins de 30 ans | 30 ans ou plus | Total |
|---|---|---|---|
| Vélo | |||
| Voiture | |||
| Total |
Tableau 1 — Mode de déplacement domicile-travail de personnes, selon l’âge. Ce tableau sert d’exemple dans toute la fiche.
2Fréquences et fréquences marginales
Définition. La fréquence d’un groupe est le quotient de son effectif par l’effectif total ; on l’exprime souvent en pourcentage. Les fréquences des cases forment le tableau des fréquences ; leur somme vaut , soit .
Définition. Les fréquences obtenues à partir des totaux d’une ligne ou d’une colonne sont les fréquences marginales : elles décrivent un seul des deux caractères.
Remarque. Dans le tableau 1 : la fréquence marginale du vélo est , soit ; celle des moins de 30 ans est , soit . La fréquence de la case « vélo et moins de 30 ans » est , soit .
Méthode — des effectifs aux fréquences, et réciproquement. Pour obtenir le tableau des fréquences, diviser toutes les cases par ; pour revenir aux effectifs, multiplier toutes les fréquences par . Une fréquence marginale est aussi la somme des fréquences de sa ligne (ou de sa colonne) : c’est un moyen de contrôle.
| Fréquences | Moins de 30 ans | 30 ans ou plus | Total |
|---|---|---|---|
| Vélo | |||
| Voiture | |||
| Total |
Tableau 2 — Le tableau des fréquences associé au tableau 1. Les fréquences marginales sont dans la dernière ligne et la dernière colonne.
3Fréquences conditionnelles
Définition. La fréquence conditionnelle de parmi les (on dit aussi « sachant que » l’individu est un ) est
Méthode — repérer le bon dénominateur. Le mot qui suit « parmi », « sachant que », « lorsque », « chez les » désigne le groupe de référence : c’est lui qui fournit le dénominateur. On travaille alors dans une seule ligne (ou une seule colonne) du tableau.
Propriété. Pour un groupe de référence fixé, les fréquences conditionnelles ont pour somme : . En revanche et sont en général différentes.
Remarque. Dans le tableau 1 : parmi les moins de 30 ans, la fréquence du vélo est , soit environ ; parmi les cyclistes, la fréquence des moins de 30 ans est , soit . Les deux phrases ne disent pas la même chose.
4« Et », « ou », « non » : compter sur un tableau
Propriété. Pour deux groupes et d’une même population de individus :
- « et » : c’est une case du tableau croisé.
- (le groupe complémentaire).
- : on retranche la case comptée deux fois.
- Les fréquences correspondantes s’obtiennent en divisant par .
Méthode — filtrer des données. Dans un tableur, un comptage conditionnel s’obtient avec NB.SI (une condition) ou NB.SI.ENS (plusieurs conditions combinées par « et »). En Python, on parcourt les données et on compte les individus qui vérifient la condition, écrite avec and, or et not.
n = 0
for (age, mode) in donnees:
if age < 30 and mode == "velo":
n = n + 1
print(n, n/len(donnees))
Programme 1 — Effectif et fréquence du groupe « moins de 30 ans et vélo » ; donnees contient un couple (âge, mode) par personne. Remplacer and par or donne le groupe « ou ».
5Savoir-faire du chapitre
- Lire un tableau croisé et le compléter à partir d’effectifs ou de fréquences partiels.
- Calculer une fréquence, une fréquence marginale, et construire le tableau des fréquences.
- Calculer une fréquence conditionnelle et l’énoncer par une phrase sans ambiguïté ; distinguer et .
- Traduire « et », « ou », « non » sur un tableau croisé et appliquer .
- Passer d’un tableau de fréquences à un tableau d’effectifs ; interpréter un comptage obtenu par filtre (tableur ou Python).
6Exemples types
Avec le tableau 1 : la fréquence des personnes en voiture est (fréquence marginale). Parmi les personnes de 30 ans ou plus, sont en voiture, soit : la voiture est nettement plus fréquente dans cette tranche d’âge.
Toujours avec le tableau 1 : , soit une fréquence de . Et : c’est bien le total de la ligne « voiture ».
Une enquête porte sur personnes, dont de femmes ; parmi les femmes, pratiquent la natation. On en déduit : femmes, puis femmes nageuses. La fréquence des femmes nageuses dans l’ensemble est , et non .
- Diviser par au lieu du total du groupe de référence : une fréquence conditionnelle a pour dénominateur un total-ligne ou un total-colonne.
- Confondre « des cyclistes ont moins de 30 ans » (vrai dans le tableau 1) et « des moins de 30 ans sont cyclistes » (faux : environ ) : les deux fréquences n’ont pas le même sens et, en général, pas la même valeur.
- Additionner les effectifs de et de pour obtenir « ou » sans retrancher la case « et ».
- Additionner (ou moyenner) des fréquences calculées sur des groupes de référence différents : elles n’ont pas le même dénominateur, leur somme n’a pas de sens.
- Arrondir avant la fin : conserver les effectifs exacts et n’arrondir qu’au dernier calcul.