Comprendre l'écart type avec Excel
L'écart type est une mesure de la dispersion d'un ensemble de valeurs autour de sa moyenne. Un écart type faible indique que les valeurs sont regroupées près de la moyenne, tandis qu'un écart type élevé suggère qu'elles sont plus dispersées. Excel propose plusieurs fonctions pour calculer l'écart type, chacune adaptée à des situations spécifiques.
Pourquoi calculer l'écart type ?
Calculer l'écart type est essentiel pour :
- Analyser la variabilité des données : Il permet de quantifier la dispersion des valeurs et de comparer la variabilité entre différents ensembles de données.
- Évaluer le risque : Dans le domaine financier, l'écart type est utilisé pour mesurer la volatilité d'un investissement.
- Contrôler la qualité : Dans l'industrie, il permet de surveiller la constance d'un processus de production.
- Prendre des décisions éclairées : En comprenant la dispersion des données, on peut prendre des décisions plus robustes et basées sur des faits.
Les fonctions STDEV d'Excel : STDEV.P et STDEV.S
Excel propose deux fonctions principales pour calculer l'écart type : STDEV.P et STDEV.S. La différence réside dans la population sur laquelle elles sont calculées.
STDEV.P : Écart type de la population
La fonction STDEV.P calcule l'écart type pour l'ensemble de la population. Elle suppose que les données fournies représentent la totalité de la population que vous étudiez. La formule utilisée est :
√[ Σ(xi - μ)² / N ]
Où :
xireprésente chaque valeur de la population.μreprésente la moyenne de la population.Nreprésente le nombre total de valeurs dans la population.Σreprésente la somme de.
Exemple : Vous avez les notes de tous les élèves d'une classe. Vous utilisez STDEV.P pour calculer l'écart type de ces notes, car vous avez les données de toute la population (la classe entière).
Syntaxe : =STDEV.P(nombre1; [nombre2]; ...)
Où : nombre1, nombre2, ... sont les nombres ou les cellules contenant les nombres dont vous souhaitez calculer l'écart type.
STDEV.S : Écart type de l'échantillon
La fonction STDEV.S calcule l'écart type pour un échantillon de la population. Elle est utilisée lorsque vous n'avez pas les données de toute la population, mais seulement un échantillon représentatif. La formule utilisée est :
√[ Σ(xi - x̄)² / (n - 1) ]
Où :
xireprésente chaque valeur de l'échantillon.x̄représente la moyenne de l'échantillon.nreprésente le nombre total de valeurs dans l'échantillon.Σreprésente la somme de.
Notez la différence avec la formule de STDEV.P : le dénominateur est n - 1 au lieu de N. Cette correction de Bessel est appliquée pour obtenir une estimation plus précise de l'écart type de la population à partir d'un échantillon.
Exemple : Vous interrogez un échantillon de clients pour connaître leur satisfaction. Vous utilisez STDEV.S pour calculer l'écart type de leurs réponses, car vous n'avez pas interrogé tous les clients (la population totale).
Syntaxe : =STDEV.S(nombre1; [nombre2]; ...)
Où : nombre1, nombre2, ... sont les nombres ou les cellules contenant les nombres dont vous souhaitez calculer l'écart type.
Quel STDEV choisir : .P ou .S ?
Le choix entre STDEV.P et STDEV.S dépend de si vous travaillez avec la population entière ou un échantillon :
- Utilisez
STDEV.Psi : Vous avez les données de toute la population. - Utilisez
STDEV.Ssi : Vous avez les données d'un échantillon de la population.
En général, dans la plupart des situations réelles, vous travaillerez avec des échantillons, donc STDEV.S sera la fonction la plus appropriée.
Exemples pratiques d'utilisation de STDEV dans Excel
Voyons quelques exemples concrets pour illustrer l'utilisation de STDEV.P et STDEV.S dans Excel.
Exemple 1 : Notes d'examen (Population)
Supposons que vous ayez les notes de tous les étudiants d'un cours (la population) dans la plage de cellules A1:A10 :
| Cellule | Note |
|---|---|
| A1 | 75 |
| A2 | 80 |
| A3 | 92 |
| A4 | 68 |
| A5 | 85 |
| A6 | 78 |
| A7 | 90 |
| A8 | 82 |
| A9 | 70 |
| A10 | 88 |
Pour calculer l'écart type de ces notes, vous utiliserez la formule suivante dans une cellule vide, par exemple B1:
=STDEV.P(A1:A10)
La cellule B1 affichera l'écart type de la population des notes, soit environ 7.78.
Exemple 2 : Satisfaction client (Échantillon)
Supposons que vous ayez les scores de satisfaction d'un échantillon de clients (sur une échelle de 1 à 10) dans la plage de cellules A1:A5 :
| Cellule | Score de Satisfaction |
|---|---|
| A1 | 8 |
| A2 | 6 |
| A3 | 9 |
| A4 | 7 |
| A5 | 5 |
Pour calculer l'écart type de cet échantillon, vous utiliserez la formule suivante dans une cellule vide, par exemple B1 :
=STDEV.S(A1:A5)
La cellule B1 affichera l'écart type de l'échantillon, soit environ 1.58.
Exemple 3 : Utilisation de nombres directement dans la formule
Vous pouvez également entrer les nombres directement dans la formule STDEV sans faire référence à des cellules. Par exemple :
=STDEV.S(10; 12; 15; 11; 13)
Cette formule calculera l'écart type de l'échantillon composé des nombres 10, 12, 15, 11 et 13.
Bonnes pratiques et erreurs à éviter avec STDEV
Pour utiliser la fonction STDEV d'Excel de manière efficace, voici quelques bonnes pratiques et erreurs à éviter :
- Choisissez la bonne fonction : Assurez-vous de choisir entre
STDEV.PetSTDEV.Sen fonction de si vous avez la population entière ou un échantillon. - Évitez les erreurs de données : Vérifiez que les données que vous utilisez sont correctes et cohérentes. Les erreurs de données peuvent fausser l'écart type.
- Comprenez les valeurs nulles et les cellules vides : Par défaut, STDEV ignore les cellules vides. Cependant, les cellules contenant la valeur zéro (0) sont incluses dans le calcul. Assurez-vous de comprendre comment ces valeurs affectent votre résultat.
- Interprétez l'écart type avec prudence : L'écart type est une mesure relative. Il est important de le comparer à la moyenne des données pour avoir une idée de la dispersion réelle.
- Utilisez des graphiques : Pour visualiser la dispersion des données, utilisez des graphiques tels que des histogrammes ou des boîtes à moustaches.
Alternatives à STDEV dans Excel
Bien que STDEV.P et STDEV.S soient les fonctions les plus courantes pour calculer l'écart type, Excel propose d'autres fonctions connexes qui peuvent être utiles :
- STDEVA et STDEVPA : Ces fonctions sont des versions plus anciennes de STDEV qui incluent les valeurs logiques (VRAI et FAUX) et le texte dans le calcul. Il est généralement préférable d'utiliser
STDEV.SetSTDEV.Pà la place, car elles sont plus précises et conformes aux normes statistiques. - VAR.P et VAR.S : Ces fonctions calculent la variance, qui est le carré de l'écart type. La variance est une autre mesure de la dispersion des données.
- DEVSQ : Cette fonction calcule la somme des carrés des écarts par rapport à la moyenne.
Conclusion
La fonction STDEV d'Excel est un outil puissant pour analyser la dispersion des données. En comprenant les différences entre STDEV.P et STDEV.S, et en suivant les bonnes pratiques, vous pouvez l'utiliser efficacement pour prendre des décisions éclairées et mieux comprendre vos données. N'hésitez pas à expérimenter avec des exemples concrets et à explorer les autres fonctions statistiques d'Excel pour approfondir vos connaissances.