QCM : Variables et statistiques descriptives — 29 questions

Questions et réponses du QCM

1. Comment calcule-t-on la moyenne de n valeurs x₁, x₂, …, xₙ ?

En divisant chaque valeur par n puis en additionnant les quotients
En additionnant les valeurs puis en divisant leur somme par n
En multipliant toutes les valeurs puis en divisant par n
En additionnant les valeurs puis en les multipliant par n

En additionnant les valeurs puis en divisant leur somme par n

Explication

La moyenne arithmétique se calcule en additionnant les n valeurs, puis en divisant cette somme par n : m = (1/n)∑xᵢ.

2. Quelle expression permet de calculer la variance d’une variable aléatoire X ?

V(X) = E(X)² − E(X²)
V(X) = √(E(X²) − E(X)²)
V(X) = E(X²) − E(X)²
V(X) = E(X²) + E(X)²

V(X) = E(X²) − E(X)²

Explication

La variance est donnée par V(X) = E(X²) − E(X)². La racine carrée de la variance correspond à l’écart-type, et non à la variance elle-même.

3. Quelle situation illustre une variabilité métrologique plutôt qu’une variabilité biologique ?

Deux personnes ont des fréquences cardiaques différentes
Un patient change physiologiquement au cours du temps
Deux patients présentent des tailles différentes
La même personne obtient deux mesures différentes avec un appareil imparfait

La même personne obtient deux mesures différentes avec un appareil imparfait

Explication

La variabilité métrologique provient des imperfections de l’appareil de mesure. Les différences liées au vivant relèvent de la variabilité biologique.

4. Une chercheuse mesure la pression artérielle de dix personnes, puis répète la mesure trois fois chez une seule de ces personnes. Quelles variabilités étudie-t-elle ?

Biologique pour les dix personnes et métrologique pour les mesures répétées
Intra-individuelle pour les dix personnes et inter-individuelle pour les mesures répétées
Inter-individuelle pour les dix personnes et intra-individuelle pour les mesures répétées
Métrologique pour les dix personnes et biologique pour les mesures répétées

Inter-individuelle pour les dix personnes et intra-individuelle pour les mesures répétées

Explication

La variabilité inter-individuelle compare une même grandeur chez plusieurs individus. La variabilité intra-individuelle concerne plusieurs mesures réalisées chez un même individu.

5. Dans une étude portant sur tous les patients suivis dans un hôpital, que désigne la population ?

L’unité de mesure utilisée pour décrire les patients
L’ensemble des valeurs mesurées chez les patients
L’ensemble des patients étudiés, considérés comme unités statistiques
Le groupe de patients sélectionnés pour réaliser les mesures

L’ensemble des patients étudiés, considérés comme unités statistiques

Explication

La population est l’ensemble des individus étudiés, appelés unités statistiques. Elle constitue l’ensemble de référence de l’étude.

6. Quelle affirmation décrit correctement un échantillon ?

C’est un sous-ensemble d’une population, qui peut être représentatif ou biaisé
C’est l’ensemble complet des individus appartenant à la population
C’est une unité de mesure utilisée pour quantifier une variable
C’est la liste des résultats obtenus après l’analyse statistique

C’est un sous-ensemble d’une population, qui peut être représentatif ou biaisé

Explication

Un échantillon est un sous-ensemble de la population. Selon sa composition et sa méthode de sélection, il peut être représentatif ou biaisé.

7. Quelle distinction caractérise une variable qualitative par rapport à une variable quantitative ?

La variable qualitative prend des valeurs numériques mesurées, tandis que la variable quantitative indique une modalité.
La variable qualitative indique une modalité, tandis que la variable quantitative prend des valeurs numériques mesurées.
La variable qualitative possède toujours un ordre naturel, tandis que la variable quantitative n’en possède jamais.
La variable qualitative décrit une durée, tandis que la variable quantitative décrit une catégorie.

La variable qualitative indique une modalité, tandis que la variable quantitative prend des valeurs numériques mesurées.

Explication

Une variable qualitative décrit l’appartenance à une modalité, alors qu’une variable quantitative prend des valeurs numériques issues de mesures.

8. Une enquête classe la satisfaction des participants en « insatisfait », « neutre » et « satisfait ». De quel type de variable s’agit-il ?

Une variable quantitative continue, car la satisfaction peut varier progressivement.
Une variable quantitative discrète, car les réponses sont réparties en catégories dénombrables.
Une variable qualitative ordinale, car les modalités suivent un ordre naturel.
Une variable qualitative nominale, car les modalités sont des catégories sans relation numérique.

Une variable qualitative ordinale, car les modalités suivent un ordre naturel.

Explication

La variable est qualitative ordinale, puisque ses modalités peuvent être classées naturellement de l’insatisfaction à la satisfaction.

9. Quel exemple correspond à une variable quantitative discrète plutôt qu’à une variable quantitative continue ?

La durée d’un trajet en minutes et secondes.
La température mesurée dans une pièce.
La taille d’une personne en mètres.
Le nombre d’enfants dans une famille.

Le nombre d’enfants dans une famille.

Explication

Le nombre d’enfants prend des valeurs que l’on peut énumérer, tandis que la température, la durée et la taille peuvent prendre toutes les valeurs d’un intervalle.

10. Dans une étude de réussite à un examen, pourquoi le codage réussite = 1 et échec = 0 permet-il de calculer la proportion de réussites avec une moyenne ?

Parce que toute variable qualitative codée par des nombres devient une mesure quantitative.
Parce que la moyenne des codes indique nécessairement le niveau de difficulté de l’examen.
Parce que la moyenne des valeurs codées correspond à la proportion de valeurs égales à 1.
Parce que le codage transforme définitivement une variable binaire en variable continue.

Parce que la moyenne des valeurs codées correspond à la proportion de valeurs égales à 1.

Explication

Avec le codage 0-1, la moyenne est égale à la proportion d’individus codés 1. La variable reste toutefois qualitativement binaire, même si elle peut être analysée quantitativement.

11. Un échantillon contient 40 personnes, dont 10 appartiennent à une modalité donnée. Quelle est la fréquence de cette modalité ?

10, soit 10 individus.
0,25, soit 25 %.
0,10, soit 10 %.
4, soit 4 %.

0,25, soit 25 %.

Explication

La fréquence est une proportion : 10 individus sur 40 donnent 10/40 = 0,25, soit 25 %. L’effectif correspondant est 10.

12. Dans un diagramme en bâtons représentant des catégories, que montrent généralement l’axe horizontal et la hauteur des barres ?

L’axe horizontal montre les classes continues et la hauteur indique uniquement leur largeur.
L’axe horizontal montre les fréquences et la hauteur indique les modalités.
L’axe horizontal montre les modalités et la hauteur indique l’effectif ou la fréquence.
L’axe horizontal montre les effectifs cumulés et la hauteur indique les intervalles.

L’axe horizontal montre les modalités et la hauteur indique l’effectif ou la fréquence.

Explication

Dans un diagramme en bâtons, les modalités figurent sur l’axe horizontal, tandis que la hauteur des barres représente l’effectif ou la fréquence.

13. Pour une valeur a, que représente la fonction de répartition d’une variable quantitative ?

La moyenne de toutes les valeurs supérieures à a.
La fréquence associée uniquement à la valeur a.
La proportion des observations strictement supérieures à a.
La somme des fréquences des valeurs inférieures ou égales à a.

La somme des fréquences des valeurs inférieures ou égales à a.

Explication

La fonction de répartition cumule les fréquences jusqu’à a, en incluant les observations égales à a.

14. Quelle différence distingue correctement un histogramme d’un diagramme en bâtons ?

Dans l’histogramme, l’aire des rectangles représente la fréquence et les rectangles sont jointifs ; dans le diagramme en bâtons, la hauteur représente la fréquence et les barres sont séparées.
Dans l’histogramme, la hauteur représente toujours la fréquence et les rectangles sont séparés ; dans le diagramme en bâtons, l’aire représente la fréquence.
Dans l’histogramme, les barres représentent des modalités qualitatives ; dans le diagramme en bâtons, les rectangles représentent uniquement des classes continues.
Dans l’histogramme, la fréquence est donnée par la largeur seule ; dans le diagramme en bâtons, elle est donnée par la longueur de l’axe horizontal.

Dans l’histogramme, l’aire des rectangles représente la fréquence et les rectangles sont jointifs ; dans le diagramme en bâtons, la hauteur représente la fréquence et les barres sont séparées.

Explication

L’histogramme utilise des rectangles jointifs dont l’aire représente la fréquence. Le diagramme en bâtons utilise des barres séparées dont la hauteur représente la fréquence.

15. Dans une série d’observations classées par ordre croissant, que représente la médiane ?

La valeur qui partage l’échantillon en deux parties.
La moyenne des valeurs extrêmes de la série.
La différence entre la plus grande et la plus petite valeur.
La valeur la plus fréquente de la série.

La valeur qui partage l’échantillon en deux parties.

Explication

La médiane est la valeur qui coupe en deux l’échantillon ordonné : une moitié des observations se trouve de part et d’autre, selon la convention applicable aux valeurs centrales.

16. Quelle formule permet de calculer la variance empirique à partir de la moyenne et de la moyenne des carrés ?

La somme des écarts à la moyenne divisée par la moyenne.
La moyenne des carrés moins le carré de la moyenne.
La moyenne des valeurs moins le carré de la variance.
Le carré de la moyenne moins la moyenne des carrés.

La moyenne des carrés moins le carré de la moyenne.

Explication

La variance empirique vérifie la relation var(x) = moy(x²) − moy(x)². Elle mesure ainsi la dispersion autour de la moyenne.

17. Quel est l’objectif de la régression linéaire appliquée à un nuage de points représentant des couples expérimentaux ?

Mesurer uniquement la dispersion de la variable explicative
Remplacer la variable dépendante par une variable qualitative
Calculer la droite qui passe exactement par tous les points
Déterminer la droite y=ax+b qui passe au plus près des points

Déterminer la droite y=ax+b qui passe au plus près des points

Explication

La régression linéaire cherche la droite y=ax+b qui s’approche au mieux des points du nuage. La droite ne passe pas nécessairement exactement par chaque point.

18. Laquelle de ces expressions correspond à la covariance de deux variables quantitatives x et y ?

moy(xy)−moy(x²)moy(y²)
moy(xy)−moy(x)moy(y)
moy(x²)−moy(x)²
moy(x+y)−moy(x)−moy(y)

moy(xy)−moy(x)moy(y)

Explication

La covariance est définie par cov(x,y)=moy(xy)−moy(x)moy(y). Elle utilise le produit xy, contrairement à la variance qui repose sur le carré d’une seule variable.

19. Si la covariance de x et y vaut 12 et la variance de x vaut 3, quelle est la pente de la droite de régression de y en fonction de x ?

15
4
0,25
9

4

Explication

La pente vaut a=cov(x,y)/var(x). Ici, a=12/3=4.

20. Une droite de régression a une pente a=2, la moyenne de y vaut 10 et la moyenne de x vaut 3. Quelle est son ordonnée à l’origine ?

16
4
10
6

4

Explication

On applique b=moy(y)−a moy(x), soit b=10−2×3=4. L’ordonnée à l’origine est donc 4.

21. Que donne une case d’un tableau de contingence construit pour deux variables qualitatives ?

La pente d’une droite reliant deux modalités
L’effectif observé pour une combinaison de modalités
La moyenne d’une variable quantitative pour une modalité
La variance d’une variable dans toute la population

L’effectif observé pour une combinaison de modalités

Explication

Chaque case d’un tableau de contingence indique l’effectif observé correspondant à une combinaison des modalités des deux variables qualitatives.

22. Dans un tableau de contingence, quelle expression calcule le risque relatif défini par les risques des groupes exposé et non exposé ?

ad/(a+b+c+d)
[a/(a+b)]/[c/(c+d)]
(a+c)/(b+d)
(a/b)/(c/d)

[a/(a+b)]/[c/(c+d)]

Explication

Le risque relatif est RR=[a/(a+b)]/[c/(c+d)]. Il compare deux risques, tandis que l’odds ratio compare des rapports de cotes.

23. Quelle formule correspond à l’odds ratio dans un tableau de contingence comportant les effectifs a, b, c et d ?

(a+b)/(c+d)
[a/(a+b)]/[c/(c+d)]
(a+c)/(b+d)
ad/(bc)

ad/(bc)

Explication

L’odds ratio est OR=(a/b)/(c/d)=ad/(bc). Il s’agit d’un rapport de cotes, et non d’un rapport direct de risques.

24. Quelle interprétation est correcte lorsqu'OR=RR=1 dans l’étude d’un facteur et d’un état de santé ?

Le facteur augmente le risque sans modifier les cotes
Le facteur et l’état sont indépendants
Le facteur est protecteur
Le facteur est fortement aggravant

Le facteur et l’état sont indépendants

Explication

Lorsqu'OR et RR valent 1, les mesures indiquent une absence d’association entre le facteur et l’état : ils sont indépendants.

25. Une variable binaire x est codée 0 et 1. Si la moyenne de y vaut 18 pour x=1 et 13 pour x=0, quelle est la pente de la régression de y sur x ?

31
18
5
13

5

Explication

Avec un codage binaire 0-1, la pente est la différence des moyennes : a=moy(y)₍x=1₎−moy(y)₍x=0₎=18−13=5.

26. Une variable binaire x est codée 0 et 1. Si la moyenne de y dans le groupe x=0 vaut 27, quelle est l’ordonnée à l’origine de la régression de y sur x ?

La différence entre les deux moyennes
27
0
La moyenne du groupe x=1

27

Explication

Pour un codage 0-1, l’ordonnée à l’origine b est la moyenne de y dans le groupe codé 0. Elle vaut donc 27.

27. Pourquoi évite-t-on de coder directement une variable qualitative à n modalités par les valeurs 0, 1, 2 jusqu’à n dans une régression ?

Parce que ce codage rend automatiquement la variable quantitative
Parce qu’une variable qualitative ne peut jamais être utilisée dans une régression
Parce que le codage binaire empêche toute comparaison entre les groupes
Parce que ce codage introduit un ordre et des écarts artificiels entre les modalités

Parce que ce codage introduit un ordre et des écarts artificiels entre les modalités

Explication

Le codage ordinal direct attribue artificiellement un ordre et des distances aux modalités. On préfère n−1 régressions binaires par rapport à une modalité de référence afin de préserver la nature qualitative.

28. Dans une relation entre x et y, comment définit-on un facteur de confusion z ?

Une variable située entre x et y qui transmet nécessairement tout leur effet
Une variable associée à x et à y qui modifie le lien observé entre elles
Une variable causée uniquement par x qui détermine directement y
Une variable indépendante de x et de y qui mesure la précision de l’étude

Une variable associée à x et à y qui modifie le lien observé entre elles

Explication

Un facteur de confusion est associé à la fois à x et à y et modifie le lien observé entre ces deux variables. Il ne constitue pas nécessairement une variable intermédiaire transmettant l’effet de x sur y.

29. Une étude montre une association entre la consommation d’alcool et le cancer du poumon. Le tabagisme, associé à la consommation d’alcool et augmentant le risque de cancer du poumon, pourrait expliquer cette association apparente. Quelle conclusion est la plus appropriée ?

Le tabagisme peut être un facteur de confusion et l’association observée peut ne pas représenter un lien propre entre alcool et cancer
Le tabagisme est nécessairement le mécanisme intermédiaire par lequel l’alcool provoque le cancer du poumon
Le tabagisme élimine toute association possible entre la consommation d’alcool et le cancer du poumon
Le tabagisme prouve que la consommation d’alcool protège contre le cancer du poumon

Le tabagisme peut être un facteur de confusion et l’association observée peut ne pas représenter un lien propre entre alcool et cancer

Explication

Le tabagisme est associé à l’alcoolisme et augmente le risque de cancer du poumon ; il peut donc expliquer une association apparente entre ces variables. Un facteur de confusion peut aussi amplifier ou diminuer l’effet apparent, voire créer une association inexistante.

Révisez avec les flashcards

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Comment calcule-t-on la moyenne de n valeurs ?

On divise la somme des valeurs par n.

Quelle est la moyenne des notes 12, 7, 15, 3 et 20 ?

La moyenne est 11,4.

Qu'est-ce que l'espérance d'une variable aléatoire ?

C'est la somme des produits de chaque valeur par sa probabilité.

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