Exemple travaillé
D’un relevé de service à une représentation que l’on peut justifier. Un service a audité 40 patients et veut deux figures pour la réunion qualité mensuelle. Le premier jeu de données est le groupe sanguin : A 10 patients, B 12, AB 4, O 14. Le second est le délai d’attente de la première dose d’antalgique, regroupé en minutes : 0–9 (8 patients), 10–19 (14), 20–29 (12) et 30–39 (6). Avant tout dessin, l’infirmière doit nommer chaque variable et vérifier les nombres.
- Nommer le type de variable dans chaque jeu. Le groupe sanguin est catégoriel : les quatre groupes sont des noms, non des quantités ; on peut les comparer, pas les additionner le long d’une échelle. Le délai d’attente est continu : c’est une mesure, et les classes 0–9, 10–19 sont des découpages artificiels d’une échelle continue.
- Vérifier les deux totaux avant tout dessin. Groupes sanguins : 10 + 12 + 4 + 14 = 40. Délais d’attente : 8 + 14 + 12 + 6 = 40. Les deux correspondent aux 40 patients audités : les parties reconstituent le tout et les tableaux sont fiables.
- Calculer les angles des secteurs du circulaire des groupes sanguins. La règle est angle = (effectif ÷ total) × 360°, et le total vaut 40. Groupe A : 10 ÷ 40 = 0,25, puis 0,25 × 360° = 90°. Groupe B : 12 ÷ 40 = 0,30, puis 0,30 × 360° = 108°. Groupe AB : 4 ÷ 40 = 0,10, puis 0,10 × 360° = 36°. Groupe O : 14 ÷ 40 = 0,35, puis 0,35 × 360° = 126°.
- Additionner les quatre angles pour vérifier : 90° + 108° + 36° + 126° = 360°. Un total de 360° signifie que les secteurs remplissent exactement le cercle. Si le total était 350° ou 370°, un effectif serait faux ou une division aurait été arrondie.
- Choisir et étiqueter la seconde représentation. Le délai d’attente est continu et déjà regroupé : la bonne représentation est un histogramme à barres jointives, avec l’unité « minutes » sur l’axe horizontal et l’effectif « nombre de patients » sur l’axe vertical. Les barres se touchent parce que les classes sont des morceaux adjacents d’une même échelle continue, et la barre la plus haute à 10–19 minutes montre où attendent la plupart des patients.
Les mêmes 40 patients ont donné un diagramme circulaire, car leurs groupes sanguins sont des parties d’un tout de 40, et un histogramme, car leurs délais d’attente sont une mesure continue découpée en classes. Nommer d’abord le type de variable, puis vérifier les totaux et les 360° avant de dessiner, voilà ce qui rend les deux figures défendables en réunion.
Didacticiel 1 — calculer les angles des secteurs d’un diagramme circulaire
Un audit de service classe 60 patients par groupe sanguin : A 15 patients, B 18, AB 6 et O 21. Vous devez construire le diagramme circulaire à la main, en calculant chaque angle de secteur et en prouvant que les quatre angles remplissent exactement le cercle. Travaillez au rapporteur ou au tableur, mais faites d’abord le raisonnement ici.
Règle utilisée: Angle du secteur = (effectif de la catégorie ÷ effectif total) × 360°, car un cercle complet mesure 360°. La règle contient deux vérifications : les effectifs doivent d’abord totaliser l’effectif total, et les angles obtenus doivent totaliser 360°.
Additionnez les quatre effectifs et vérifiez qu’ils reconstituent le total de 60 patients.
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15 + 18 + 6 + 21 = 60. Le total correspond aux 60 patients audités : chaque patient appartient donc à un seul groupe et le diagramme circulaire est légitime.
La règle multiplie par 360° et non par 100. Pourquoi un tableau de pourcentages utilise-t-il 100 et un diagramme circulaire 360° ?
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Les deux nombres décrivent le même tout dans des unités différentes. Un pourcentage découpe le tout en 100 parts égales : la fraction est donc multipliée par 100 et les parts totalisent 100 %. Un cercle découpe le tout en 360 degrés d’angle : la même fraction est multipliée par 360 et les parts totalisent 360°.
Calculez l’angle du secteur du groupe A, qui compte 15 des 60 patients. Divisez d’abord, multipliez ensuite.
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15 ÷ 60 = 0,25 : le groupe A représente donc un quart des patients. Puis 0,25 × 360° = 90°. Le groupe A occupe un angle droit, exactement un quart du cercle.
Le groupe B compte 18 des 60 patients. Sans calculer, dites si son secteur est plus grand ou plus petit que celui du groupe A, puis vérifiez votre jugement par le calcul.
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Plus grand, car 18 représente plus que 15 patients sur les mêmes 60. Le calcul le confirme : 18 ÷ 60 = 0,30, et 0,30 × 360° = 108°, soit 18° de plus que le secteur de 90° du groupe A.
Calculez les deux secteurs restants : AB avec 6 patients et O avec 21 patients.
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AB : 6 ÷ 60 = 0,10, puis 0,10 × 360° = 36°. O : 21 ÷ 60 = 0,35, puis 0,35 × 360° = 126°. Les quatre secteurs valent 90°, 108°, 36° et 126°.
Additionnez les quatre angles. Quel doit être le résultat, et que vous dirait un résultat de 350° sur votre travail ?
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90° + 108° + 36° + 126° = 360° : les secteurs remplissent donc exactement le cercle. Un total de 350° signifierait que 10° ne sont pas attribués : soit un effectif a été mal recopié, soit une division a été arrondie trop tôt, soit un secteur a simplement été tracé trop court. Ne dessinez jamais le diagramme avant d’obtenir 360°.
Réponse: Groupe A 90°, groupe B 108°, groupe AB 36° et groupe O 126° ; la somme des quatre angles vaut 360°, le cercle est donc exactement rempli et le diagramme peut être tracé.
À retenir: Divisez d’abord chaque effectif par le total, puis multipliez par 360° ; ne faites jamais l’inverse. Terminez en additionnant les angles et en exigeant 360° : cette seule vérification détecte un effectif faux, un arrondi prématuré et une erreur de saisie avant que la figure n’arrive en réunion.
Didacticiel 2 — choisir la représentation de cinq jeux de données
Un hôpital de district prépare son rapport mensuel et vous confie cinq jeux de données : (1) le service d’admission de chacun des 120 patients — médecine, chirurgie, pédiatrie ou maternité ; (2) le délai d’attente de la première antalgie en minutes, groupé en 0–9, 10–19, 20–29 et 30–39 ; (3) les cas de paludisme enregistrés dans chacun des 12 mois ; (4) l’âge et la pression artérielle systolique de chacun des 80 patients ; (5) les cinq principales causes de décès maternel en parts de 20 décès. Choisissez la représentation de chacun et justifiez ce choix.
Règle utilisée: Posez deux questions avant de dessiner. Premièrement, quel est le type de la variable ? Une catégorie appelle un diagramme en barres ou un diagramme circulaire ; une mesure continue appelle un histogramme ; une valeur suivie dans l’ordre chronologique appelle un graphique linéaire ; deux mesures sur le même sujet appellent un nuage de points. Deuxièmement, que doit décider le lecteur ? Comparer des tailles, voir une part d’un tout, une direction dans le temps ou une relation entre deux variables.
Jeu de données 1 : nommez le type de la variable « service d’admission », puis choisissez entre un diagramme en barres et un diagramme circulaire.
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Le service est une variable catégorielle (nominale) : quatre noms sans ordre naturel. Un diagramme en barres à quatre barres séparées est le choix sûr, car le lecteur doit comparer le nombre de patients par service ; un diagramme circulaire est tout aussi légitime si l’objectif du rapport est de montrer la part de chaque service dans les 120 admissions.
Le jeu 2 donne des délais groupés en 0–9, 10–19, 20–29 et 30–39 minutes. Quelle représentation est correcte, et que montre-t-elle qu’un tableau des quatre mêmes nombres ne montre pas ?
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Un histogramme à barres jointives, car le délai d’attente est continu et les classes sont des morceaux adjacents d’une même échelle. Le tableau donne quatre nombres ; l’histogramme montre la forme : où se concentrent les patients, quelle est la longueur de la queue droite et si quelques patients attendent beaucoup plus longtemps que les autres.
Jeu de données 3 : 12 effectifs mensuels de paludisme. Nommez la représentation et précisez ce qui doit figurer sur chaque axe.
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Un graphique linéaire. L’axe horizontal porte les mois dans l’ordre du calendrier, de janvier à décembre, et l’axe vertical le nombre de cas, avec l’unité « cas » indiquée. Les points sont reliés dans cet ordre pour rendre visible la montée et la descente de l’épidémie.
Le jeu 4 contient deux mesures pour chacun des 80 patients : l’âge et la pression artérielle systolique. Quelle représentation, et que peut-elle montrer qu’aucune des trois précédentes ne montre ?
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Un nuage de points, un point par patient. C’est la seule des quatre représentations dont les deux axes portent deux variables quantitatives différentes : elle peut donc montrer si les deux mesures varient ensemble — ici, si les patients plus âgés ont tendance à avoir une pression systolique plus élevée. Elle montre une relation, ni une part ni une évolution dans le temps.
Jeu de données 5 : cinq causes de décès maternel en parts de 20 décès. Choisissez entre un diagramme en barres et un diagramme circulaire, et précisez le total que vous utiliserez.
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Un diagramme circulaire, car les 20 décès forment un tout complet et le rapport demande la part de chaque cause dans ce tout ; le total est 20 décès, et chaque angle vaudra (décès de cette cause ÷ 20) × 360°. Un diagramme en barres serait également acceptable si l’objectif était de classer les causes par ordre de grandeur.
Un collègue propose de présenter le jeu 2 — les délais groupés — en barres largement écartées avec un axe vertical coupé à 10 patients. Quelles deux affirmations fausses cette figure porterait-elle ?
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Les espaces affirmeraient qu’aucun délai n’existe entre une classe et la suivante, comme si un patient pouvait attendre 9 minutes ou 10 minutes mais rien entre les deux, alors que l’échelle est continue. Couper l’axe à 10 patients affirmerait que l’écart entre les barres est bien plus grand qu’en réalité, car l’œil compare la longueur des barres, non le nombre inscrit à côté.
Écrivez les cinq décisions, une ligne chacune, avec son unité, pour qu’un collègue puisse tracer les figures sans rien vous demander.
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Service : diagramme en barres, x = nom du service, y = patients. Délai : histogramme, x = minutes, y = patients, barres jointives. Paludisme : graphique linéaire, x = mois, y = cas. Âge et pression : nuage de points, x = âge en années, y = pression systolique en mmHg. Causes de décès : diagramme circulaire, angle = (décès ÷ 20) × 360°, unité en degrés.
Réponse: Service → diagramme en barres ; délai d’attente → histogramme ; paludisme par mois → graphique linéaire ; âge et pression artérielle → nuage de points ; causes de décès maternel → diagramme circulaire, angles calculés à partir du total de 20 décès.
À retenir: Nommez le type de variable et la décision du lecteur avant d’ouvrir le logiciel : la représentation est l’une des deux réponses, jamais une question de goût. Inscrivez l’unité de chaque axe au même moment, et vérifiez qu’une variable continue ne reçoit jamais de barres séparées.
À vous d’essayer
Essayez chaque exercice sur papier. Écrivez la formule, remplacez les nombres, puis vérifiez l’unité de votre réponse.
Un tableau de service recense 80 patients par service — médecine 28, chirurgie 22, pédiatrie 18, maternité 12 — mais il n’a ni titre, ni unité sur la colonne des effectifs, ni ligne Total, ni source. Nommez ce qui manque, calculez le total manquant et donnez le pourcentage du service de médecine à une décimale.
Indice
Additionnez les quatre effectifs pour obtenir le total ; le pourcentage d’une catégorie vaut (effectif de la catégorie ÷ total) × 100, calculé à partir du total que vous venez de vérifier.
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Manquent : le titre précisant le groupe et la période décrits, l’unité « patients » sur la colonne des effectifs, la ligne Total et la ligne Source. Total = 28 + 22 + 18 + 12 = 80 patients, ce qui correspond au nombre de patients audités. Pourcentage du service de médecine = 28 ÷ 80 × 100 = 35,0 %.
Vous disposez de deux jeux de données de la même clinique : (a) le nombre d’enfants de chaque patient, noté 0, 1, 2, 3 ou 4 ; (b) la température corporelle de chaque patient en °C. Choisissez la représentation de chacun et expliquez, en parlant des barres, pourquoi les deux choix diffèrent.
Indice
Demandez-vous si une valeur entre deux classes voisines est possible pour le patient. Si elle est impossible, les classes sont des catégories séparées ; si elle est possible, ce sont des morceaux d’une même échelle continue.
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(a) Un diagramme en barres avec espaces : le nombre d’enfants est discret, seules des valeurs entières existent et chaque valeur est une catégorie distincte ; une barre pour 1,5 enfant n’aurait aucun sens. (b) Un histogramme à barres jointives : la température est continue, les classes sont donc des morceaux adjacents d’une même échelle et un espace affirmerait à tort qu’aucune température n’existe entre deux classes.
Un audit de triage répartit 120 patients en quatre catégories : rouge 15, orange 25, jaune 50 et vert 30. Calculez les quatre angles du diagramme circulaire et prouvez qu’ils remplissent le cercle.
Indice
Divisez chaque effectif par le total de 120, puis multipliez par 360°. Rassemblez les angles à la fin et exigez un total de 360° exactement.
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Total = 15 + 25 + 50 + 30 = 120. Rouge : 15 ÷ 120 = 0,125, donc 0,125 × 360° = 45°. Orange : 25 ÷ 120 × 360° = 75°. Jaune : 50 ÷ 120 × 360° = 150°. Vert : 30 ÷ 120 × 360° = 90°. Vérification : 45° + 75° + 150° + 90° = 360°, les secteurs remplissent donc exactement le cercle.
Deux jeux de données arrivent pour le rapport d’hygiène : (a) l’observance de l’hygiène des mains en pourcentage, relevée à chacun des 12 mois ; (b) l’observance en pourcentage dans chacun de quatre services. Un collègue trace les services en graphique linéaire. Choisissez la représentation correcte de chaque jeu et expliquez ce que la ligne du collègue affirme à tort.
Indice
Un graphique linéaire n’est légitime que si l’axe horizontal porte une vraie succession. Demandez-vous si un service précède un autre dans un ordre qui ait un sens.
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(a) Un graphique linéaire, avec les mois dans l’ordre du calendrier en abscisse et l’observance en pourcentage en ordonnée, car la pente montre si l’observance s’améliore. (b) Un diagramme en barres séparées, car les quatre services sont des catégories distinctes sans ordre naturel. La ligne du collègue affirme à tort qu’un service succède à un autre le long d’un trajet et que l’observance monte ou descend d’un service à l’autre, ce qui n’a aucun sens.
Idée fausse fréquente
Beaucoup de débutants croient qu’un histogramme n’est qu’un diagramme en barres dont on a effacé les espaces, et que les deux sont interchangeables une fois les nombres prêts. Les espaces ne relèvent pas du style : ils indiquent si les catégories sont des choses distinctes ou une échelle continue découpée en morceaux. Un diagramme en barres écartées de poids regroupés affirme que personne ne pèse entre 49 kg et 50 kg. Un histogramme des groupes sanguins en barres jointives affirme que le groupe A se fond dans le groupe B. Le type de variable décide de la représentation, et les espaces sont la façon dont la représentation rapporte cette décision.
Vérifiez votre raisonnement
Un collègue présente un diagramme circulaire des cas de paludisme par mois sur une année et affirme qu’il prouve le caractère saisonnier du paludisme. À l’aide de ce qu’un diagramme circulaire peut et ne peut pas montrer, rédigez votre réponse.
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Un diagramme circulaire divise un tout fixe, ici le total annuel des cas : chaque secteur indique seulement quel mois a fourni la plus grande part de ce total. Le caractère saisonnier est un profil de montée et de descente au fil des mois, donc un changement dans le temps, et un diagramme circulaire n’a pas d’axe du temps : ses secteurs pourraient être réordonnés au hasard sans rien perdre. Les douze mêmes effectifs mensuels sur un graphique linéaire, mois dans l’ordre du calendrier, montreraient si les cas montent et redescendent réellement ensemble chaque année, et il faudrait plusieurs années de telles courbes pour établir un profil saisonnier. Le diagramme circulaire n’est donc pas faux : il répond simplement à une autre question que celle annoncée.
D’où vient ce contenu
- BMS 1110 Applied Mathematics and Medical Biostatistics lecture notes (supplied) · Unit Three “Description and presentation of data”, lines 689–757: the list of presentations (tables, bar charts, pie charts, histograms, frequency polygons, line graphs, box-and-whisker plots, scatter plots) and the statement that the choice depends on the type of variable and the purpose; the six features of a good statistical table and the blood-group table; the bar chart for categorical or discrete data with categories on one axis and frequencies on the other; the pie chart as components of a whole with Percentage = (Frequency ÷ 60) × 100 and a pie-angle column totalling 360°; the histogram for continuous grouped data at lines 730–741, with bars that normally touch because the intervals are continuous, and the four things it can reveal (centre, spread, skewness, possible unusual observations); the monthly malaria line graph for change over time at lines 742–749; and the scatter plot for the relationship between two quantitative variables with the examples age and blood pressure, height and weight, exercise time and heart rate, and body mass index and blood glucose at lines 750–757.
- Beyond the supplied notes: reading and drawing a distribution honestly · The notes name the displays but do not teach how to read or to draw them safely. Added here as standard, uncontroversial descriptive practice: the interpretation of symmetric, right-skewed and left-skewed histograms and why the mean is dragged by an extreme tail while the median resists; unimodal and bimodal shapes as hypotheses about mixed populations; empty classes as data checks; the boundary convention for continuous data recorded to the nearest unit (40–49 means 39.5 up to 49.5); the effect of class width on the visible shape of the distribution; density, frequency ÷ class width, as the quantity that must be proportional to frequency when class widths are unequal; the rule that a bar chart’s vertical axis must begin at zero while a labelled line graph may start higher; the distortion caused by three-dimensional pie charts; the need to keep the natural order of ordinal categories; and stating the number of observations, the unit of each axis and the period covered. The frequency polygon and the box-and-whisker plot are named in the notes at lines 695 and 697 but not developed; their explanation here is beyond the notes.
- Note on the course code · The supplied cover page reads “Course Number: BMS 110”. The curriculum catalogue in this project records “BMS 1110”; the catalogue is treated as authoritative and the notes’ cover value is retained here for provenance.