Estatistica

L'estatistica es la disciplina dei matematicas aplicadas qu'estúdia de fenomèns per lo mejan de la collècta, de l'organizacion e de l'interpretacion d'un ensemble de donadas e de la presentacion dau resultat d'aqueu trabalh dins una forma comprensibla per un public larg. Es utilizada dins mai d'un domeni de l'activitat umana coma lei sciéncias, l'engenhariá, lei tecnologias de l'informacion o l'economia.

L'existéncia de sistèmas de collècta de donadas sembla d'èsser una consequéncia de l'aparicion de l'Estat e de l'administracion. D'efiech, de registres de recensament (populacion, bestiau, recòlta...) èran utilizats en China tre lo sègle XXIII avC e en Egipte tre lo sègle XVIII avC. En defòra d'Eurasia, un mecanisme similar es atestat en America dau Sud dins l'Empèri Inca onte de comptables, dichs quipucamayocs, èran capables de collectar lei donadas relatius ai recòltas sensa mestrejar l'escritura. Per aquò, utilizavan un sistèma basat sus de nos que permetián de realizar d'operacions dins una basa 10^[1][2]. Pasmens, l'utilizacion de donadas per realizar de previsions sembla pas d'aparéisser avans lei trabalhs d'Antoine Deparcieux, publicats en 1746, sus lei probabilitats de la durada de la vida umana^[3].

Leis estatisticas modèrnas se desvolopèron a partir dau sègle XIX amb de recèrcas menadas per de geografs, d'economistas, de fisicians e de matematicians. En particular, en 1801, William Playfair (1759-1823) inventèt lo cronograma, l'istogramas e lei diagramas circulars que permèton de representar visualament una informacion^[4][5]. Lo tractament dei donadas realizèt tanben de progrès importants coma lo mòstra la reconstitucion dei populacions gallesas presentada en 1832 per Frédéric de Reiffenberg (1795-1850) en utilizant leis informacions donadas per Juli Cesar^[6]. Quauquei decennis pus tard, Florence Nightingale (1820-1910) desvolopèt aquelei concèptes en melhorant lei diagramas de Playfair e en aplicant de tecnicas estatisticas per estudiar lo sistèma de santat britanic^[7].

En fisica, la premiera branca que s'interessèt a de problemas estatistics foguèt l'astronomia amb l'introduccion per Adrien-Marie Legendre (1752-1833) e Carl Friedrich Gauss (1777-1855) dau metòde dei mendres carrats entre 1805 e 1811^[8][9]. Pasmens, foguèt sustot la termodinamica qu'introduguèt l'usatge d'otís estatistics dins la fisica. D'efiech, dins un sistèma termodinamic, seguir cada particula d'una mòstra de gas es impossible. Foguèt donc necessari de cercar de representacions mejanas d'aquelei particulas. La formalizacion matematica d'aqueu problema foguèt l'òbra de Ludwig Boltzmann (1844-1906) dins lo quadre de la definicion de la teoria cinetica dei gas^[10]. Son trabalh foguèt l'etapa decisiva que menèt a la fondacion de la fisica estatistica^[11].

Per lei matematicians, lo camin vèrs leis estatisticas comencèt amb lei trabalhs sus lei probabilitats de Pèire de Fermat (1601-1665) e de Blasi Pascal (1623-1666). Pasmens, la confusion entre probabilitats e estatisticas, totjorn presenta dins leis escrichs de Nicolas de Condorcet (1743-1794) o de Pierre-Simon de Laplace (1749-1827), bloquèt lòngtemps lei progrès. La diferenciacion comencèt probablament amb Thomas Bayes (1702-1761) que pausèt lei premierei basas de l'estatistica inferenciala^[12]. Foguèt pauc a pauc compresa dins lo corrent dau sègle XIX e definitivament identificada amb la formalizacion de la teoria modèrna dei probabilitats en 1897 per Émile Borel (1871-1956)^[13].

La formacion deis estatisticas modèrnas foguèt favorizada per la Revolucion Industriala e per l'aparicion dei tecnicas de gestion modèrnas. D'efiech, lo mestritge d'otís estatistics es fòrça important per fisabilitar un procès de produccion industriala. Durant lo meteis periòde, l'Estat deguèt egalament collectar e tractar una quantitat tojorn mai importanta de donadas. Aquò entraïnèt la fondacion d'instituts nacionaus especializats dins aqueu pretzfach. Après la Segonda Guèrra Mondiala, aqueleis evolucions s'accelerèron amb l'aparicion de l'informatica.

L'estatistica descriptiva es la branca deis estatisticas que s'interèssa ai tecnicas utilizadas per descriure un ensemble relativament important de donadas, valent a dire de resumir o de representar lei donadas disponiblas quand son nombrosas. La mejana, la mediana, l'escart tipe, lo minimom e lo maximom son d'otís frequentament utilizats dins aquelei metòdes. Ansin, un exemple de lèi estatistica eissida deis estatisticas descriptivas es la lèi dei gas perfèctes qu'establís un liame simple entre la pression, lo volum e la temperatura d'una mòstra de gas a bassa pression.

L'estatistica inferenciala es l'ensemble dei tecnicas permetent d'indurre lei caracteristicas d'un grop generau, per exemple la populacion d'un territòri donat, a partir d'aquelei d'un grop reduch, dich la mòstra, en tenent còmpte d'una probabilitat d'error^[14].

D'efiech, quand es pas possible de collectar l'ensemble dei donadas, leis estatisticians dèvon se contentar de collectar una mòstra representativa. Per exemple, dins lo cas d'estatisticas demograficas, es necessari d'aplicar d'otís e de metòdes per isolar una mòstra d'abitants aguent de caracteristicas similaras a la populacion. Lo metòde d'aplicar despend donc dei proprietats estudiadas. Lei teorias de basa dei tecnicas de constitucions d'una mòstra fan partida de la teoria dei probabilitats. D'efiech, l'utilizacion dei probabilitats permet d'estudiar la distribucion dei donadas e donc lei proceduras d'aplicar per constituïr una mòstra.

L'objectiu usuau dei projèctes de recèrca estatistica es d'identificar la causa d'un fenomèn, especialament d'establir un liame entre de variablas. Per aquò, dos tipes principaus d'estudis existisson : leis estudis experimentaus e leis estudis observacionaus. Un estudi experimentau demanda de realizar de mesuras en manipulant lo sistèma estudiat per determinar de lèis depintant son foncionament. Aquò necessita de planificar un premier ensemble de mesuras per determinar una premiera lèi. Puei, un segond ensemble de mesuras es realizada per verificar aquela lèi e suggerir d'ipotèsis per melhorar lo modèl. Un estudi observacionau analiza lei liames entre lei paramètres d'intrada e de sortida per determinar un modèl de respònsa. Aquò necessita generalament de ben definir lei mòstras integradas dins l'estudi, sovent en formant un grop representatiu per analizar lo fenomèn estudiat e un grop de contraròtle. Es de còps possible d'utilizar lei dos tipes d'estudis sus un meteis problema, mai aquò es pas sistematic.

Abòrd de temptativas de classificacion dei donadas foguèron prepausadas, mai ges de sistèma a obtengut un consensus larg au sen de la comunautat scientifica. Per exemple, lo psicològ estatsunidenc Stanley Smith Stevens (1906-1973) suggeriguèt un modèl basat sus quatre categorias : valors nominalas, valors ordinalas, intervals e rapòrts. Pasmens, foguèt criticat car lei valors nominalas an pas d'òrdre o car lo zèro deis intervals e dei rapòrts es arbitrari. En plaça, amb lo desvolopament de l'informatica modèrna, foguèt definit lo concèpte de categorias de variablas. Fonciona ben per un logiciau donat, mai la gestion dei donadas despend dei categorias definidas.

Leis aplicacions deis estatisticas son fòrça variadas. Segon l'estatistician Pierre Dagnelie (1933-2022), es possible de destriar tres ensembles principaus^[15]. Lo premier regarda leis estatisticas « administrativas » e « governamentalas » qu'es generalament realizada per d'instituts nacionaus que tractan de basas de donadas de talha importanta. Lo segond pertòca lei domenis « scientifics » o « universitaris », çò que necessita de trabalhar amb de donadas pauc nombrosas dins lo quadre de recèrcas. Enfin, lo tresen ensemble es aqueu deis estatisticas « aplicadas » mesas en òbra per leis instituts de sondatge o per lei cercaires realizant d'estudis medicaus per estudiar de problemas ben definits.

• (fr) Stéphanie Dupays, Déchiffrer les statistiques économiques et sociales, Dunod, 2008.
• (en) Anders Hald, A History of Mathematical Statistics, Wiley, 1998.
• (fr) Michel Volle, Histoire de la statistique industrielle, Economica, 1982.
• (fr) T. H. e R. J. Wonnacott, Statistique, Economica, 1995.