Accueil Big Data Le guide du débutant sur l’analyse statistique | 5 étapes et exemples

Le guide du débutant sur l’analyse statistique | 5 étapes et exemples

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Le guide du débutant sur l’analyse statistique |  5 étapes et exemples


Introduction

L’analyse statistique consiste à étudier les tendances, les modèles et les relations à l’aide de données quantitatives. Il s’agit d’un outil de recherche crucial utilisé par les scientifiques, les gouvernements, les entreprises et d’autres organisations. Pour tirer des résultats valides, l’analyse statistique nécessite une planification dès le début du processus de recherche. Vous devez préciser vos hypothèses et décider de votre conception de recherche, de la taille de votre échantillon et de la procédure d’échantillonnage.

Un guide pour expliquer l’ensemble du processus d’analyse statistique peut être utile. Par conséquent, ce guide étape par étape est conçu pour faciliter la compréhension de l’analyse. Révisez et commencez à mettre à jour vos connaissances en analyse statistique.

Qu’est-ce que l’analyse statistique ?

L’analyse statistique est le processus de collecte de données, puis d’utilisation de statistiques et d’autres techniques d’analyse de données pour identifier des tendances, des modèles et des informations. Dans le monde professionnel, les analystes statisticiens prennent des données brutes et trouvent des relations entre les variables. Ces experts sont responsables de nouvelles découvertes scientifiques, améliorent la santé de nos communautés et orientent les décisions commerciales.

Quelles sont les étapes de l’analyse statistique ?

L’analyse statistique nécessite cinq étapes importantes. Ces étapes sont décrites comme suit :

Étape 1 : Rédigez vos hypothèses et planifiez votre conception de recherche

Rédaction d'hypothèses |  Étapes de l'analyse statistique
Source : Freepik

À l’étape 1 du processus de recherche, l’accent est mis sur la rédaction d’hypothèses et la planification de la conception de la recherche. Les hypothèses sont des déclarations ou des prédictions claires sur les relations entre les variables d’une étude. Ces déclarations guident la recherche et fixent l’orientation de la collecte et de l’analyse des données. Le processus implique une revue de la littérature pour comprendre les connaissances existantes sur le sujet et identifier les lacunes que la recherche vise à combler.

Le chercheur planifie la conception de la recherche, définissant la stratégie globale pour mener l’étude. Cela inclut la décision de savoir si la recherche sera expérimentale, observationnelle, transversale ou longitudinale. Les chercheurs identifient les variables et sélectionnent les méthodes de collecte et d’analyse des données au cours de cette phase. Ils tiennent également compte des considérations éthiques et des contraintes pratiques.

Un plan de recherche bien construit est essentiel pour la validité et la fiabilité des résultats de la recherche. Il illustre les étapes suivantes, garantissant que les données collectées sont pertinentes pour tester les hypothèses. Cette étape jette les bases d’une approche structurée et systématique de la recherche, aidant les chercheurs à définir la portée et la méthodologie de leur enquête.

Étape 2 : Collecter des données

Au cours de cette étape, le processus de recherche passe de la planification à l’exécution, les chercheurs collectant des données à partir d’un échantillon. Ils doivent choisir avec soin l’échantillon, qui constitue un sous-ensemble de la population étudiée, pour garantir un lien significatif avec les résultats.

Collecte de données |  Étapes de l'analyse statistique
Source : Freepik

Les méthodes de collecte de données varient en fonction de la conception de la recherche. Enquêtes, expériences, entretiens, observations. Les chercheurs minimisent les biais et améliorent la fiabilité et la validité de leurs données.

La représentativité de l’échantillon est essentielle pour tirer des conclusions précises. Un échantillonnage aléatoire ou d’autres méthodes systématiques sont souvent utilisés pour garantir une représentation équitable. Les chercheurs enregistrent et organisent soigneusement les données collectées pour faciliter l’analyse ultérieure.

Tout au long de l’étape 2, une attention particulière est portée à la qualité des données. Réussir cette étape est essentiel pour produire des résultats fiables dans les étapes suivantes d’analyse et d’interprétation des données dans le processus de recherche.

Étape 3 : Résumez vos données avec des statistiques descriptives

L’étape 3 implique le processus de synthèse des données à l’aide de statistiques descriptives. Cette étape est essentielle pour comprendre les principales caractéristiques de l’ensemble de données. Les statistiques descriptives incluent des mesures telles que la moyenne, la médiane, le mode, la plage et l’écart type. L’objectif principal de cette étape est de simplifier les données brutes, en fournissant une vue d’ensemble claire. Les statistiques descriptives transforment les informations collectées en modèles et tendances significatifs. Ces résumés permettent aux chercheurs d’identifier les tendances, d’évaluer la variabilité des données et de reconnaître tout problème notable.

À l’aide de statistiques descriptives, les chercheurs peuvent communiquer les caractéristiques critiques de leurs données à un public. Ce résumé sert de base aux analyses statistiques ultérieures, guidant les chercheurs dans la prise de décisions éclairées concernant la vérification d’hypothèses ou l’estimation des paramètres de population. Une exécution réussie de cette opération améliore l’interprétabilité de l’ensemble de données.

Statistiques descriptives et statistiques inférentielles |  Étapes de l'analyse statistique
Source : Freepik

Étape 4 : Tester des hypothèses ou faire des estimations avec des statistiques inférentielles

L’étape 4 implique l’application de statistiques inférentielles pour tester des hypothèses ou faire des estimations basées sur les données collectées. Cette étape joue un rôle primordial pour tirer des conclusions significatives sur la population plus large à partir de laquelle l’échantillon a été tiré.

Les chercheurs utilisent divers tests statistiques en fonction de la nature de leurs hypothèses et de la conception de la recherche. Les techniques standards incluent les tests t, l’ANOVA, analyse de régression, et plus. Les objectifs de recherche et les caractéristiques des variables impliquées déterminent le choix du test approprié. Cette étape consiste à calculer les probabilités, les intervalles de confiance et les valeurs p pour évaluer la signification statistique des résultats.

Les chercheurs interprètent les résultats dans le contexte de leurs hypothèses et des objectifs de recherche. La signification statistique indique si les résultats sont authentiques ou auraient pu se produire par hasard. Les résultats des statistiques inférentielles guident les chercheurs dans l’acceptation ou le rejet d’hypothèses et contribuent à la compréhension globale du processus étudié.

La réussite de l’étape 4 est essentielle pour tirer des informations significatives à partir des données et éclairer la prise de décision.

Étape 5 : Interprétez vos résultats

Résultats de l'analyse |  Étapes de l'analyse statistique
Source : Freepik

La phase finale du processus de recherche consiste à interpréter les résultats dérivés des statistiques inférentielles et à conclure. Les chercheurs analysent les résultats statistiques dans les questions de recherche. Cette étape consiste à considérer la signification des résultats en plus de leur signification statistique. La transparence est essentielle pour comprendre les résultats avec exactitude et précision.

La phase d’interprétation consiste également à comparer les résultats avec la littérature, les théories ou les applications pratiques existantes. Les chercheurs peuvent identifier les domaines nécessitant de nouvelles modifications des modèles existants. Une communication claire des implications de l’étude est essentielle pour obtenir des résultats précis.

Exemple d’analyse statistique

Énoncé du problème

Vous êtes un chercheur souhaitant comprendre s’il existe une relation entre le nombre d’heures que les étudiants passent à étudier et leurs résultats aux examens finaux. Vous souhaitez tester l’hypothèse selon laquelle plus d’heures d’étude augmentent les scores. Voici comment vous pouvez passer par chaque étape du processus de recherche :

Étape 1 : Rédigez vos hypothèses et planifiez votre conception de recherche

  • Hypothèse nulle (H0) : il n’y a pas de relation significative entre le nombre d’heures d’étude et les résultats de l’examen final.
  • Hypothèse alternative (H1) : Il existe une relation positive significative entre le nombre d’heures d’étude et les résultats à l’examen final.

Conception de la recherche: Vous collecterez des données auprès d’un échantillon aléatoire d’étudiants et analyserez la relation entre les heures d’étude et les résultats des examens.

Étape 2 : Collecter des données

Vous collectez les données de 50 étudiants en enregistrant leurs heures d’étude et leurs résultats aux examens finaux. Voici un échantillon des données :

import pandas as pd

data = {

    'Study_Hours': [3, 4, 2, 6, 5, 5, 7, 8, 9, 4, 6, 3, 2, 7, 8, 5, 4, 6, 7, 5, 4, 2, 3, 6, 8, 7, 5, 4, 2, 3, 5, 6, 7, 9, 5, 4, 3, 2, 7, 8, 9, 4, 5, 6, 2, 3, 5, 7],

    'Exam_Scores': [75, 80, 70, 85, 90, 95, 88, 92, 96, 78, 87, 72, 68, 89, 93, 86, 80, 85, 91, 88, 78, 70, 75, 86, 91, 89, 82, 80, 73, 69, 77, 85, 92, 94, 81, 79, 76, 70, 89, 93, 96, 81, 88, 92, 71, 74, 84, 90]

}

df = pd.DataFrame(data)

Étape 3 : Résumez vos données avec des statistiques descriptives

Vous devez avoir un aperçu des données :

# Summary statistics

summary_stats = df.describe()

# Correlation between study hours and exam scores

correlation = df['Study_Hours'].corr(df['Exam_Scores'])

Explication:

La fonction décrite fournit des statistiques telles que la moyenne, l’écart type, le minimum, le maximum et les quartiles pour les heures d’étude et les résultats des examens.

La fonction corr calcule le coefficient de corrélation pour comprendre la relation entre les heures d’étude et les résultats des examens.

Étape 4 : Tester des hypothèses ou faire des estimations avec des statistiques inférentielles

Les statistiques inférentielles peuvent vous aider à tester l’hypothèse. Vous pouvez effectuer une régression linéaire simple pour comprendre la relation entre les heures d’étude et les résultats des examens :

import statsmodels.api as sm

# Add a constant to the independent variable

X = sm.add_constant(df['Study_Hours'])

# Fit the regression model

model = sm.OLS(df['Exam_Scores'], X).fit()

# Get regression results

regression_results = model.summary()

Explication:

Vous utilisez la méthode de régression OLS (Ordinary Least Squares) pour ajuster un modèle linéaire aux données.

Le résumé fournit des informations sur la relation, notamment les coefficients et les valeurs p.

Étape 5 : Interprétez vos résultats

Dans cet exemple, nous interpréterions les résultats de l’analyse de régression. Si la valeur p est inférieure au niveau de signification choisi (par exemple 0,05), nous pouvons conclure qu’il existe une relation positive significative entre les heures d’étude et les résultats des examens.

Conclusion

L’analyse statistique permet de générer des informations significatives à partir d’un vaste ensemble de données. L’analyse statistique comprend la rédaction d’hypothèses, la planification, la collecte, la synthèse et l’interprétation.

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Questions fréquemment posées

T1. Quelles sont les cinq analyses statistiques de base ?

Rép. Les cinq analyses statistiques de base sont les statistiques descriptives, les statistiques inférentielles, l’analyse de régression, les tests d’hypothèses et l’analyse de variance (ANOVA).

Q2. Quel est un exemple d’analyse statistique ?

Rép. Un exemple d’analyse statistique consiste à déterminer s’il existe une corrélation entre les heures d’étude et les résultats des examens à l’aide d’une analyse de régression.

Q3. Pourquoi l’analyse statistique est-elle autant utilisée ?

Rép. L’analyse statistique est largement utilisée car elle permet une prise de décision basée sur les données, aide à identifier les tendances, les modèles et les relations dans les données et fournit une base scientifique pour comprendre des phénomènes complexes.

Q4. Quelles sont les deux branches de l’analyse statistique ?

Rép. Les deux branches de l’analyse statistique sont les statistiques descriptives, qui résument les données, et les statistiques inférentielles, qui tirent des conclusions et font des prédictions basées sur les données.

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