Présentation
Auteur(s)
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Thérèse PHAN : Agrégée de Mathématiques - Professeur de Probabilités et Statistique à l’École Centrale de Paris
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les outils informatiques mis à la disposition des ingénieurs ont permis un essor considérable des études statistiques. Les tailles d’échantillons, le nombre de variables observées, la précision des observations ne sont plus un frein à l’utilisation des méthodes statistiques complexes. Des logiciels dédiés aux statistiques ont été développés durant les dernières décennies ; d’autres, à cible plus générale ont été enrichis de fonctions statistiques. Le présent dossier vise à mettre en relief leurs fonctionnalités de base au travers d’exemples.
Tout utilisateur est confronté à une logique commerciale : pour les particuliers, le budget est souvent limitatif, alors que pour un cadre d’entreprise, les choix de l’entreprise / organisation sont souvent normatifs. Dans cet esprit, les logiciels utilisés pour illustrer les exemples pratiques, ont été retenus en fonction de leur appartenance à l’une des différentes familles sans préjuger d’une quelconque prééminence par rapport aux autres membres de sa famille :
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Excel, à disposition de toute suite MS-Office, sous Windows ou MacOS, a ouvert la voie à différents compléments, tel XlStat, commercialisés séparément, qui proposent des bibliothèques de « macros » Excel, dédiées aux statistiques : ces compléments demeurent dépendants des stratégies de l’éditeur d’excel ;
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SAS, logiciel précurseur très complet, fait référence auprès de nombreux statisticiens, même s’ils en utilisent d’autres ;
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JMP IN, version « grand public » de SAS, s’est placé en concurrence frontale avec des produits d’excellente qualité conçus pour PC pendant que SAS régnait sur les grands systèmes (Statistica, StatLab, StatView, SPSS, Systat, ...) ;
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la famille « Open source », représentée par le logiciel R, est associée à la gratuité d’utilisation des logiciels (licence GNU) et à la collégialité de leur évolution ;
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enfin, n’ont pas été pris en considération, pour le présent dossier, les développements « locaux », réalisés dans le cadre d’organisations ou de particuliers.
La présentation des fonctionnalités de ces différents logiciels se concentre sur :
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les fonctions de base ;
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l’analyse de variance à simple et double entrée ;
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l’analyse de régression.
Pour la définition des termes statistiques, le lecteur se reportera dans ce traité au dossier « Observation statistique » Observation statistique.
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- Version courante de sept. 2014 par Thérèse PHAN
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Statistique descriptive1. Familles de logiciels
1.1 Logiciels généraux : exemple Excel
À la différence des logiciels dédiés, les logiciels généraux, tel Excel, se présentent comme des « caisses à outils ». Leur avantage est bien souvent qu’ils sont déjà installés sur les machines et ne requièrent donc pas d’achat supplémentaire.
Certes, ils offrent quelques fonctions de base mais, ainsi que les exemples ci-après l’illustrent, un certain travail de préparation des données s’avère indispensable en préalable à la résolution de besoins un tant soit peu sophistiqués, tels des histogrammes ou des fonctions de répartition.
Ces limites ont ouvert la voie à des bibliothèques de « macros » Excel (exemple XLStat), commercialisées séparément, par différentes sociétés.
Enfin, il convient de rappeler que Excel ne dispose que de 65536 lignes : soit l’échantillon ne dépasse pas ce nombre de valeurs, soit l’échantillon volumineux, en base de données, fournit un sous-échantillon réduit au-dessous de cette limite, après requête filtrante.
Le logiciel Excel est édité par Microsoft et commercialisé soit séparément, soit intégré à des suites MS-Office ou MS-Office Pro.
Signalons une suite « Open Office », qui présente un large degré de compatibilité avec les formats et les fonctions de base de la suite Microsoft (mais peu de compatibilité dans les macros Excel), développée dans le contexte « Open Source » et téléchargeable gratuitement.
1.2 Un logiciel de référence : SAS
Créé en 1976 aux États-Unis en partenariat avec la société IBM, ce logiciel est spécialisé en statistique et analyse de données. Développé dans un premier temps sur PC, une version pour Linux a été créée ; il est proposé à la location sous forme de modules séparés ; commercialisé en France depuis 1983, une version partiellement francisée a été conçue depuis. Sa prise en main demande un certain investissement mais une interface conviviale, le module Insight,...
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