Estimation ponctuelle et précision
Énoncé
Dans un échantillon de n = 500 personnes, 325 possèdent un smartphone.
a) Donner une estimation ponctuelle de la proportion p dans la population.
b) Cette estimation suffit-elle à décrire la précision du sondage ? Justifier en donnant l'intervalle de confiance au niveau 95\,\%.
Indice : Une estimation ponctuelle est un seul nombre. Demande-toi ce qu'elle ne dit pas.
Correction
- Étape 1 : Ponctuelle veut dire « un seul nombre », par opposition à l'intervalle de confiance qui en donne deux. Les deux répondent à des questions différentes : l'un dit *combien*, l'autre dit *avec quelle précision*.
- Étape 2 : a) La meilleure estimation d'une proportion inconnue est la fréquence observée :
p = f = 325{500} = 0{,}65 = 65\,\%
- Étape 3 : Le chapeau sur p n'est pas décoratif : il rappelle que ce nombre est calculé sur un ÉCHANTILLON, et qu'il n'est donc pas la vraie proportion p de la population.
- Étape 4 : b) Non, elle ne suffit pas — et la raison est qu'elle ne fait pas apparaître n. 0{,}65 sur 500 personnes et 0{,}65 sur 20 personnes donnent le MÊME p, alors que la seconde ne vaut presque rien.
- Étape 5 : L'intervalle de confiance, lui, contient n :
1{500} 0{,}0447
- Étape 6 : D'où l'intervalle, arrondi au centième :
[\,0{,}65 - 0{,}045\ ;\ 0{,}65 + 0{,}045\,] [\,0{,}61\ ;\ 0{,}69\,]
- Étape 7 : Lecture complète : la proportion de possesseurs de smartphone est comprise entre 61\,\% et 69\,\%, avec un niveau de confiance de 95\,\%. C'est cette phrase qui répond vraiment à la question posée.
Une estimation ponctuelle ne dit RIEN de sa précision :
Un sondage sur 20 personnes annonçant 65\,\% a une marge de 1{20} 22 points : la vraie proportion pourrait être 43\,\% ou 87\,\%.
Donner p sans n est donc une information incomplète — et c'est pourtant ce que font la plupart des chiffres qu'on lit dans la presse.
Trois marges à connaître de tête :
n = 100 ⟹ 10 points · n = 1\,000 ⟹ 3 points · n = 10\,000 ⟹ 1 point.
Elles permettent de juger n'importe quel sondage en une seconde, à partir de sa seule taille.