calcul de l'écart type géométrique

Bonjour,

Voilà, je dois calculer l'écart type géométrique mais malheureusement je n'ai pas du tout compris la manière dont il faut s'y prendre.

Par exemple, si on prend la série de données suivante :
10
11
 7
 8
 6.5
Quel serait son écart type géométrique ?

D'avance merci de vos explications.
Isabelle

Réponses

  • Chère Isabelle
    Jamais vu d'écart-type "géométrique", c'est sans doute nouveau, ça vient de sortir.
    A l'aide d'une calculette on obtient rapido la moyenne qui est : 8.5 et l'écart-type : 1.73205.
    La variance est la moyenne des carrés des différences des nb à leur moyenne. ((x-m)^2)/n et l'écart-type est la racine de la variance.
    Cordialement
    koniev
  • Bonjour Koniev,

    Si si, l'écart type géométrique existe bien. Le log de l'écart type géométrique est l'écart type du log des mesures. De même que le log de la moyenne géométrique est la moyenne du log des mesures.
    Pour répondre donc à Isabelle, une fois que vous avez vos mesures, vous prenez leur log. Il ne vous reste plus qu'à calculer l'écart type de manière classique sur ces nouvelles données et de prendre l'exponentielle du résultat trouvé.
  • bonjour

    la réponse de Kuja est intéressante (comme toujours!) :

    en fait l'écart-type géométrique (que je ne connaissais pas) présente l'intérêt de réduire l'aberration de valeurs manifestement excessives dans la distribution statistique

    connaît-on des exemples d'utilisation théorique ou pratique de l'écart-type géométrique? je serais curieux d'en connaître

    cordialement
  • Merci à tous de m'aider !!!

    Donc si je récapitule pour calculer l'écart-type géométrique, je fais de la manière suivante (je reprends les données de mon exemple) :

    1) En premier, je prends le log de chaque valeur :

    - log (10)
    - log (11)
    - log (7)
    - log (8)
    - log (6.5)

    2) A partir de cela, je calcule l'écart-type classique (ndlr : racine carrée de la variance).

    3) Enfin, je mets cet écart-type à l'exponentielle.

    C'est bien ça ?

    D'avance merci pour vos confirmations (ou infirmations !)

    Isabelle
  • Isabelle : oui c'est bien ce qu'il faut faire. Juste une remarque sur le 3) : on ne dit pas "je mets cet écart-type à l'exponentielle" mais "je prends l'exponentielle de cet écart-type" plutôt.

    Jean : en ce qui concerne l'utilisation pratique de ces quantités, je dois avouer que je n'ai pas rencontré d'exemples (mais je ne désespère pas, je suis encore jeune :-)), mais j'aurais tendance à penser qu'elles sont sûrement utilisées quand on a affaire à un échantillon issu d'une loi log-normale. Si je dis cela, c'est parce que je connaissais ces quantités comme étant des paramètres de la densité d'une log-normale. En effet généralement on écrit la densité d'une log-normale $X$ :
    $$f(x)=\frac{1}{\sigma\sqrt{2\pi}x}\exp\left(-\frac{(\ln(x)-\mu)^2}{2\sigma^2}\right)$$
    où les paramètres qui la caractérisent $\mu$ et $\sigma^2$ sont la moyenne et la variance de la loi normale $Y$ sous-jacente ($\ln(X)=Y$). Mais on peut aussi l'écrire
    $$f(x)=\frac{1}{\ln(\sigma_g)\sqrt{2\pi}x}\exp\left(-\frac{(\ln(x)-\ln(\mu_g))^2}{2(\ln(\sigma_g))^2}\right)$$
    où $\mu_g$ et $\sigma_g$ sont la moyenne et l'écart-type géométrique.

    Mais mes connaissances s'arrêtent là.
  • et c'est deja pas mal!
  • Merci Kuja pour ta confirmation (ouf, j'ai réussi à le calculer correctement ! ).

    Sinon, j'ai remarqué que :

    1) L'écart-type géométrique est beaucoup plus stable, moins "erratique" que l'écart-type classique.

    2) Ses valeurs sont systématiquement plus basses que celles d'un écart-type classique.

    Quelles conclusions pourrait-on tirer de tout cela ? (en fait, je ne vois pas bien son utilité).

    Vos commentaires sont les bienvenus !
    Isabelle

    P.S : Kuja : mille excuses pour cet écart... de langage concernant l'exponentielle !
  • Pas de souci pour l'écart de langage :-)
    Sinon, il faudrait que je fasse quelques tests et quelques recherches biblio pour pouvoir commenter tes remarques car comme je l'ai précisé je n'ai jamais rencontré ces notions sur des cas pratiques. Malheureusement je manque de temps en ce moment. Mais pourquoi pas à l'occasion.
    A moins, bien entendu, que d'autres aient déjà pratiqué ces notions (par exemple Gérard, RAJ ou JJ).
  • La moyenne géométrique, d'accord, mais l'écart-type géométrique, je ne connais pas. Mais cela semble intéressant.
  • Bonsoir,

    J'ai fait quelques recherches dans Internet et à priori l'écart-type géométrique est beaucoup utilisé en sciences de la nature (biologie etc.).

    Raison invoquée : en prenant le log d'une série de valeurs, on arrive rendre "gaussien" une distribution qui ne l'était pas à l'origine.

    Cordialement,
    Isabelle

    P.S : encore merci pour votre aide, c'est vraiment très sympa :)
  • Je ne connaissais pas la notion, non plus. La dernière remarque d'Isabelle confirme l'opinion de Kuja qu'il s'agit de loi Lognormale (On prend le log et on a un modèle normal, donc le modèle direct est l'exponentielle d'une variable Normale).
    <BR>Par contre, l'écart-type géométrique est à manier avec précaution, ce n'est plus une mesure de dispersion. Pire, il n'a pas de lien de proportionalité avec les valeurs : Si on multiplie par 10 toutes les valeurs, il n'est pas multiplié par 10. Mais, gros avantage, il est <SPAN ID="txt22"> inchangé</SPAN>! (Tous les log augmentent de log 10, ce qui ne change pas leur dispersion.
    <BR>C'est donc une mesure de dispersion relative, très intéressante. Merci Isabelle de ta question.<BR>
  • En effet la question est intéressante, et la remarque de Gérard sur les propriétés de l'écart-type géométrique aussi.
    En ce qui concerne l'utilisation pour les cas où les observations suivent une log-normale, la transformation en log est très classique, et pour la petite info un cas particulier des transformations dites de Box-Cox, qui sont de la forme
    $$Y=\frac{X^{\lambda}-1}{\lambda}$$
    où $X$ est l'échantillon initial, $Y$ l'échantillon transformé et $\lambda$ un paramètre réel à ajuster dans le but d'avoir la distribution de $Y$ la plus proche possible d'une loi normale. La transformation en log est obtenue pour le cas limite $\lambda \rightarrow 0$.
    Cependant, en écrivant la définition générale d'une tranformation de Box-Cox, je me suis rendu compte d'une propriété "rigolote" en essayant de faire le parallèle avec la moyenne géométrique. En effet en notant $f$ la transformation de Box-Cox ($f(x)=(x^{\lambda}-1)/\lambda$ et donc $Y=f(X)$) et $f^{-1}$ sa réciproque ($f^{-1}(x)=(1+\lambda x)^{1/\lambda}$), on trouve que
    $$f^{-1}(E(f(X)))=E(X^{\lambda})^{1/\lambda}=||X||_{\lambda}$$
    Autrement dit, la fonction réciproque de l'espérance de la transformée est la norme $L_{\lambda}$ de la va initiale.
    Pour le cas $\lambda=0$, la moyenne géométrique généralise donc la norme $L^p$ pour $p \rightarrow 0$.

    Marrant, non ?
  • Pas mal en effet !
  • Chers Amis
    Je viens de relire la page consacrée à la loi log-normale dans le Dictionnaire encyclopédique de statistique de Y. Dodge. Dunod.
    Y suit une loi log-normale si les valeurs de Y sont fonction de celles de X tel que y = exp(x) et si x suit une loi normale. Loi étudiée depuis 1879 par Galton d'où le nom donné souvent à cette loi
    La base du log utilisé est sans importance.
    Ce qu'on étudie ce sont les valeurs "X". La courbe de la densité est dissymétrique.
    On peut utiliser pour son étude le papier gausso ou semi--logarithmique, un axe est loga le second est arith ou gradué de 0 à 1.
    La loi répond bien à l'étude de la répartition des communes classées par leur population, les fortunes,...
    Voir Méthode statistique par Morice et Chartier, Imprimerie nationale.
    Bien à vous
    Koniev
  • Erreur mon vieux Koniev x ne suit pas une loi normale, vitesse et précipitation sont sources de déboires et de désillusions.
  • Y est lognormale si Y = exp(X) où la variable aléatoire X suit une loi Normale. A noter: Y est strictement positive.
    Cordialement.
  • Cher Gérard
    Si x suit une LG je ne vois pas pourquoi on cherche la loi de log(x).
    LG se rencontre quand x est la somme de nombreux facteurs, tous de faibles incidences par rapport au total, sensiblement de même importance sur x et de façon additive X= somme de x1+x2+x3+.......xn.
    X suit une loi lognormale quand log X suit une loi normale. Aux conditions de Borel ci-dessus on remplace de façon additive par multiplicative ce qui est évident car Y = logx1+logx2+logx3+.....logxn à partir de X=x1*x2*x3*...*xn.
    Surtout employée dans les études économiques et sociales.
    Cordialement
    Koniev
  • "X suit une loi lognormale quand log X suit une loi normale" ="Y est lognormale si Y = exp(X) où la variable aléatoire X suit une loi Normale"

    Désolé, mais il faut lire!

    Donc on est bien d'accord !
    Et effectivement, la lognormale modélise des variables statistiques positives obtenues multiplicativement par de nombreux effets d'ordres de grandeur proches.

    Si X est lognormale, on utilise deux paramètres, clasiquement, qui sont la moyenne et l'écart-type (ou parfois la variance) de la loi Normale log(X). Mais ce ne sont pas les moyenne et ecart de la loi X.

    Cordialement
  • aider moi a calculer la moyenne et l'ecart type avec la probabilite p(Xinf260)=0.9918
  • Bonjour Mi

    1) Pourquoi poser cette question ici ?
    2) As-tu lu ce qui précède ? Si oui et que tu n'y comprends pas grand chose, voir 1.
    3) As-tu lu la charte du forum ?
    4) Je veux bien t'aider, mais il va falloir que tu commences par t'exprimer clairement sur ce que tu veux faire, et que tu me dises (charte) ce que tu as fait. Dans un "nouveau message" si possible.

    Cordialement
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