📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
La biométrie est l'étude quantitative des variations biologiques. On distingue les caractères quantitatifs (mesurables par des nombres, ex: taille) des caractères qualitatifs (non mesurables, ex: couleur des yeux).
1. Paramètres de tendance centrale : Ils indiquent la valeur "centrale" d'une série de données.
- Moyenne ($\bar{x}$) : Somme des valeurs divisée par l'effectif total $n$. $$\bar{x} = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} x_i$$
- Médiane (Me) : Valeur qui partage la série en deux groupes d'effectifs égaux.
- Mode : Valeur la plus fréquente.
2. Paramètres de dispersion : Ils indiquent si les données sont regroupées ou étalées autour de la moyenne.
- Variance ($V$) : Moyenne des carrés des écarts à la moyenne. $$V = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2$$
- Écart-type ($\sigma$) : Racine carrée de la variance. Il a la même unité que les données. $$\sigma = \sqrt{V}$$
- Coefficient de variation ($CV$) : Permet de comparer la dispersion de deux séries d'unités différentes. $$CV = \frac{\sigma}{\bar{x}} \times 100$$
3. La Loi Normale (Courbe de Gauss) : Une distribution est dite "normale" si elle suit une courbe en forme de cloche symétrique par rapport à la moyenne.
- Environ $68%$ des individus se situent dans l'intervalle $[\bar{x} - \sigma ; \bar{x} + \sigma]$.
- Environ $95%$ des individus se situent dans l'intervalle $[\bar{x} - 2\sigma ; \bar{x} + 2\sigma]$.
4. Corrélation et Régression :
- Coefficient de corrélation ($r$) : Mesure la force du lien linéaire entre deux variables.
- Si $r = 1$ ou $r = -1$ : Corrélation parfaite.
- Si $r = 0$ : Aucune corrélation linéaire.
- Régression linéaire : Modèle mathématique de type $y = ax + b$ pour prédire une valeur.
Méthodes à maîtriser
- Calculer la moyenne et la variance d'une série de données.
- Interpréter le CV : Un $CV < 30%$ indique une série homogène ; $CV > 30%$ indique une série hétérogène.
- Utiliser la courbe de Gauss pour calculer des effectifs ou des probabilités.
- Tracer et interpréter un nuage de points pour identifier une corrélation.
Exemples corrigés
Exemple : Soit une série de tailles (en cm) : $150, 160, 170$.
- Moyenne : $\bar{x} = \frac{150+160+170}{3} = 160$ cm.
- Variance : $V = \frac{(150-160)^2 + (160-160)^2 + (170-160)^2}{3} = \frac{100 + 0 + 100}{3} = 66,67$ cm².
- Écart-type : $\sigma = \sqrt{66,67} \approx 8,16$ cm.
Erreurs fréquentes
- Confondre la variance (unité au carré) et l'écart-type (unité normale).
- Oublier de diviser par $n$ lors du calcul de la variance.
- Croire qu'une corrélation ($r \neq 0$) prouve que l'une des variables cause l'autre (corrélation $\neq$ causalité).