Cours – Statistique descriptive univariée

Chapitre 07

Auteur·rice

Saîd MAHARI

Date de publication

19 septembre 2026

ECT (1re année) — Chapitre 07. Indicateurs de position (moyenne, médiane, mode), indicateurs de dispersion (variance, écart-type, quartiles, déciles).

Ce chapitre a été réalisé conformément au programme marocain de mathématiques de la filière ECT.

1 Vocabulaire statistique

1.1 Population, individus, caractère

Définition 1.1 — (Population, individus, caractère)

  • Une population est un ensemble d’individus (objets d’une étude statistique).
  • Un individu est un élément de la population.
  • Un caractère est une propriété étudiée sur la population. Il peut être :
    • qualitatif (couleur, profession, etc.)
    • quantitatif (taille, salaire, etc.)

1.2 Données groupées en classes

Définition 1.2 — (Données groupées)

Pour une série statistique quantitative, on peut regrouper les données en classes [a_i, a_{i+1}[ avec des effectifs n_i et des fréquences f_i = \frac{n_i}{n}.

2 Indicateurs de position

2.1 Moyenne

Définition 2.1 — (Moyenne)

La moyenne d’une série statistique (x_i)_{1 \leq i \leq n} est : \bar{x} = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^n x_i

Pour des données groupées avec effectifs n_i : \bar{x} = \frac{1}{n}\sum_{i} n_i c_i où c_i est le centre de la classe i-ème.

Proposition 2.1 — (Propriétés de la moyenne)

  1. \sum_{i=1}^n (x_i - \bar{x}) = 0
  2. Si y_i = ax_i + b, alors \bar{y} = a\bar{x} + b.

2.2 Médiane

Définition 2.2 — (Médiane)

La médiane m est une valeur qui partage la population en deux groupes d’effectifs égaux : 50% des données sont inférieures à m et 50% sont supérieures à m.

Méthode 2.1 — (Calcul de la médiane)

  • Si n est impair : m = x_{(n+1)/2} (la valeur centrale).
  • Si n est pair : m = \frac{x_{(n/2)} + x_{(n/2+1)}}{2}.

2.3 Mode

Définition 2.3 — (Mode)

Le mode est la valeur la plus fréquente (celle qui a le plus grand effectif ou la plus grande fréquence).

3 Indicateurs de dispersion

3.1 Variance et écart-type

Définition 3.1 — (Variance)

La variance d’une série statistique est : V = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^n (x_i - \bar{x})^2 = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^n x_i^2 - \bar{x}^2

L’écart-type est \sigma = \sqrt{V}.

Proposition 3.1 — (Propriétés)

  1. V \geq 0.
  2. Si y_i = ax_i + b, alors V_y = a^2 V_x et \sigma_y = |a|\sigma_x.

3.2 Quartiles

Définition 3.2 — (Quartiles)

Les quartiles sont les valeurs Q_1, Q_2, Q_3 qui partagent la population en 4 groupes d’effectifs égaux :

  • Q_1 : 25% des données sont inférieures à Q_1.
  • Q_2 = m (médiane) : 50% des données sont inférieures à Q_2.
  • Q_3 : 75% des données sont inférieures à Q_3.

L’écart interquartile est Q_3 - Q_1.

3.3 Déciles

Définition 3.3 — (Déciles)

Les déciles D_1, D_2, \ldots, D_9 sont les valeurs qui partagent la population en 10 groupes d’effectifs égaux. D_k est tel que k \times 10\% des données sont inférieures à D_k.

4 Exercices

Exercice 4.1

Les notes de 10 élèves sont : 8, 12, 10, 15, 9, 11, 14, 7, 13, 10.

  1. Calculer la moyenne.
  2. Déterminer la médiane.
  3. Déterminer le mode.
  4. Calculer la variance et l’écart-type.

Exercice 4.2

La distribution des salaires dans une entreprise est donnée par :

Classe [1000, 2000[ [2000, 3000[ [3000, 4000[ [4000, 5000[
Effectif 15 25 8 2
  1. Calculer le salaire moyen.
  2. Déterminer la classe modale.
  3. Estimer la médiane.

Exercice 4.3

Soit une série statistique avec n = 20 valeurs rangées par ordre croissant. Déterminer Q_1, Q_2, Q_3.

Exercice 4.4

Montrer que \sum_{i=1}^n (x_i - \bar{x})^2 = \sum_{i=1}^n x_i^2 - n\bar{x}^2.

Exercice 4.5

Les tailles de 8 personnes sont : 160, 165, 170, 172, 175, 178, 180, 185 cm.

  1. Calculer la moyenne et l’écart-type.
  2. Si on ajoute 5 cm à chaque taille, comment changent la moyenne et l’écart-type ?

Exercice 4.6

Soit une série de n valeurs avec moyenne \bar{x} et variance V. Si on remplace chaque x_i par y_i = 2x_i + 3, déterminer la moyenne et la variance de la nouvelle série.

Exercice 4.7

Les déciles d’une distribution sont D_1 = 10, D_2 = 15, \ldots, D_9 = 50. Interpréter D_5 et D_7.

Exercice 4.8

Montrer que la variance peut s’écrire : V = \frac{1}{2n^2}\sum_{i=1}^n \sum_{j=1}^n (x_i - x_j)^2

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📝 Chapitre 07 : Statistique descriptive univariée

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