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Tests d’hypothèse : moyennes, proportions, variances et taux

Le nouveau fournisseur est-il meilleur ? La nouvelle méthode a-t-elle raccourci le cycle ? Le poka-yoke a-t-il réduit le rebut ? Collez les mesures de A et de B et voyez si la différence est réelle, si elle compte en pratique, si l’échantillon suffisait et combien elle vaut par an. Inutile de savoir quel test utiliser : choisissez « Comparer A × B » et la page décide selon le type de donnée (mesure, OK/NOK ou comptage). Il vous faut seulement les mesures de chaque côté ; volume et coût sont facultatifs.

Outil de prédimensionnement et d’estimation : les résultats ne remplacent ni l’étude, le calcul ou le rapport signé par un professionnel qualifié, ni la vérification selon les normes applicables.

VérificationRévision 03/11/2026
Analyse
Ce qui est comparé
Données
Voir ce qui a été lu

Mesures : une valeur par cellule. Proportion : chaque cellule est le résultat d’un élément (OK/NOK, 0/1). Taux : chaque cellule est le comptage des occurrences d’une observation. Dans le test apparié, chaque ligne est la même pièce.

Hypothèses et options
Traduction en pièces et en argent (facultatif)

Avec LIS/LSS, la page estime avec la loi normale combien de pièces par an sont hors spécification en A et en B. Avec la valeur d’une unité (p. ex. coût horaire ÷ 3 600 pour des secondes), elle traduit la différence de moyennes en argent par an.

Comment les données ont été collectées

Les données restent uniquement dans ce navigateur et ne sont pas envoyées. Décochez pour les effacer.

—Comparaison A × B
—

Résultats du test

Méthode

Statistiques descriptives

Estimation

Test

Comment lire : Estimation = la différence (ou la valeur) calculée à partir des données ; IC = plage où se trouve probablement la vraie valeur ; statistique (t, Z, χ², F) = à quelle distance l’estimation est de H₀, en unités d’erreur ; valeur p inférieure à α = différence significative.

Différence avec IC

Point = estimation ; barre = intervalle de confiance ; ligne rouge = H₀ ; bande verte = différence sans importance pratique.

Comment lire : l’axe est la différence B − A (ou la statistique estimée). Si la barre de l’intervalle ne coupe pas la ligne rouge (H₀), la différence est réelle ; si elle tient entièrement dans la bande verte, elle est trop petite pour compter. Barre qui coupe H₀ et sort de la bande verte = données insuffisantes pour décider.

Touchez le graphique pour voir les valeurs.

Valeurs individuelles, boîte à moustaches et IC de la moyenne

Points = chaque mesure ; boîte = 50 % central et médiane ; losange avec barre = estimation et IC ; lignes en pointillés = H₀ ou spécification.

Comment lire : chaque colonne est un échantillon et l’axe vertical est la mesure. Comparez la hauteur des losanges (les moyennes) et la longueur des barres (l’incertitude) : des barres courtes et séparées indiquent une différence nette. Les points isolés loin de la boîte sont des valeurs inhabituelles qui peuvent fausser le test.

Touchez le graphique pour voir les valeurs.

Histogramme par échantillon

Distribution des valeurs de chaque échantillon, avec la moyenne de chacun.

Comment lire : chaque barre compte combien de valeurs tombent dans cette plage ; les couleurs séparent les échantillons et les lignes verticales marquent les moyennes. Des formes en cloche, sans double pic ni longue queue, confirment que le test t est adapté ; si la forme est très asymétrique, préférez le test non paramétrique.

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Courbe de puissance

Probabilité de détecter chaque différence réelle avec l’échantillon actuel (ligne continue) et avec l’échantillon qui donne 80 % pour la différence qui compte (pointillés).

Comment lire : l’axe horizontal est la taille de la différence réelle et l’axe vertical, la probabilité que le test la détecte. L’idéal est que la courbe continue dépasse 80 % pour la différence qui compte. Si elle est en dessous, un résultat « pas de différence » ne prouve pas l’égalité : l’échantillon est trop petit pour voir cette différence.

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Distribution de référence et aire de la valeur p

Distribution de la statistique de test si H₀ est vraie ; l’aire rouge est la valeur p.

Comment lire : la courbe montre les valeurs que prend habituellement la statistique de test quand il n’y a aucune différence. La ligne marque la valeur de vos données. Si elle tombe au centre de la courbe, le résultat est courant et peut être dû au hasard ; si elle tombe à l’extrémité, avec une petite aire rouge (inférieure à α), il est improbable que ce soit le hasard.

Touchez le graphique pour voir les valeurs.

Étape suivante

Reportez les résultats de cette page dans un autre calculateur, avec les champs déjà remplis.

La note de calcul réunit les entrées, résultats, équations, hypothèses et références de cette page, avec des champs pour le projet, le responsable et la révision. Le rapport complet comprend aussi les graphiques et les interprétations, en couleur. Dans la fenêtre d’impression, choisissez Enregistrer au format PDF.

Méthode, hypothèses et références

Équations utilisées

t à 1 échantillon : t = (x̄ − μ₀)/(s/√N), DL = N − 1 ; t apparié : idem sur les différences d = B − A (ou 1 − 2) ; IC : estimation ± t(1 − α/2 ; DL)·ET
t à 2 échantillons (Welch) : ET = √(s₁²/N₁ + s₂²/N₂), DL = ET⁴/[(s₁²/N₁)²/(N₁ − 1) + (s₂²/N₂)²/(N₂ − 1)] ; variances égales : s_p = √{[(N₁ − 1)s₁² + (N₂ − 1)s₂²]/(N₁ + N₂ − 2)}, ET = s_p·√(1/N₁ + 1/N₂)
1 proportion : binomiale exacte (valeur p bilatérale et IC de Blaker ; unilatérale et IC par échantillon de Clopper-Pearson) ou Z = (p̂ − p₀)/√[p₀(1 − p₀)/N] ; 2 proportions : Z = (p̂₁ − p̂₂)/√[p̂₁(1 − p̂₁)/N₁ + p̂₂(1 − p̂₂)/N₂] et exact de Fisher (hypergéométrique)
1 variance : χ² = (N − 1)s²/σ₀², IC de σ par χ² ; Bonett : IC de σ² = c·s²·exp(±c·z·se), c = N/(N − z), se = √{[γ̂ − (N − 3)/N]/(N − 1)}, γ̂ = kurtosis avec moyenne tronquée (proportion 1/[2√(N − 4)])
2 variances : F = s₁²/s₂² (DL N₁ − 1 et N₂ − 1) ; Levene = ANOVA de |x − médiane| ; Bonett : kurtosis combiné γ̂_P et IC de σ₁/σ₂ par les racines de [ln x − ln(c·ρ̂²)]² = z²·se²(x)
Poisson : λ̂ = occurrences/(N·longueur) ; IC exact χ²(α/2 ; 2s)/(2T) à χ²(1 − α/2 ; 2s + 2)/(2T) ; 2 échantillons : exact conditionnel (binomiale du total) et Z = (λ̂₁ − λ̂₂)/√(λ̂₁/T₁ + λ̂₂/T₂)
Puissance (t) : 1 − T′(t_c ; DL, δ) + T′(−t_c ; DL, δ), t non central avec δ = Δ/ET ; proportions et taux : approximation normale ; regards répétés : α réel d’Armitage et al. et α par regard de Pocock

Hypothèses et limites

  • Échantillons aléatoires et indépendants (sauf dans le test apparié, où chaque paire est la même pièce). Les tests t tolèrent l’absence de normalité avec 15 à 20 valeurs ou plus par échantillon ; avec moins de valeurs et des données asymétriques, confirmez avec un test non paramétrique.
  • En mode A × B, la différence est toujours B − A, le test est bilatéral et le type de résultat choisit le test : mesure → t de Welch (ou apparié), défectueux/non → 2 proportions (Fisher avec peu d’événements), comptage → 2 taux de Poisson.
  • La bande « sans différence réelle » compare l’IC à la différence qui compte indiquée ; l’équivalence formelle (TOST) utiliserait l’IC à 1 − 2α. Les pièces et l’argent par an supposent que la différence mesurée se maintient en production.

Normes et documents techniques

  • Montgomery, D. C.; Runger, G. C. Applied Statistics and Probability for Engineers, 7th ed. Wiley, 2018, chap. 9–10
  • Welch, B. L. The generalization of “Student’s” problem when several different population variances are involved. Biometrika 34:28–35, 1947
  • Clopper, C. J.; Pearson, E. S. The use of confidence or fiducial limits illustrated in the case of the binomial. Biometrika 26:404–413, 1934; Blaker, H. Confidence curves and improved exact confidence intervals for discrete distributions. Canadian Journal of Statistics 28:783–798, 2000
  • Bonett, D. G. Approximate confidence interval for standard deviation of nonnormal distributions. Computational Statistics & Data Analysis 50:775–782, 2006
  • Banga, S. J.; Fox, G. D. Bonett’s method (white paper, 2013) et Brown, M. B.; Forsythe, A. B. Robust tests for the equality of variances. JASA 69:364–367, 1974
  • Armitage, P.; McPherson, C. K.; Rowe, B. C. Repeated significance tests on accumulating data. JRSS A 132:235–244, 1969; Pocock, S. J. Group sequential methods in the design and analysis of clinical trials. Biometrika 64:191–199, 1977
  • Ortiz, R. J. F.; Toscano, E. M. M. Estatística usando Minitab, RTE-03-2010, Departamento de Estatística, UFMG, 2010 (exemples 5.2 à 6.4, utilisés pour la vérification)

Réglementation applicable

  • Consultez la réglementation en vigueur dans votre pays en matière de santé et sécurité au travail, d’équipements sous pression, d’installations électriques et d’environnement applicable à cette installation.

Questions fréquentes

Comment savoir si le fournisseur (ou la méthode) B est meilleur que A ?

Utilisez le mode « Comparer A × B » : collez les mesures de A et de B et indiquez lequel est meilleur (plus grand ou plus petit). La page choisit le test, montre la différence B − A avec son intervalle de confiance et dit si elle est réelle, si elle est assez grande pour compter et si l’échantillon était suffisant. Dans l’exemple du temps de cycle, la nouvelle méthode est plus rapide d’environ 2,2 s et tout l’intervalle est au-delà de 1 s : l’amélioration est donc réelle et significative en pratique.

Que signifie une valeur p inférieure à 0,05 ?

Qu’une différence de la taille observée serait rare (moins de 5 % de probabilité) si A et B étaient identiques. Elle ne dit pas si la différence est grande : avec des échantillons énormes, des différences minuscules deviennent significatives. C’est pourquoi la page montre aussi l’intervalle de confiance et la bande de la différence qui compte.

Quand utiliser le test apparié ?

Quand la même pièce, le même lot ou le même opérateur apparaît dans les deux conditions, comme la même pièce mesurée avec deux instruments ou le même lot avant et après un traitement. Le test apparié élimine la variation entre pièces et détecte souvent des différences que le test à 2 échantillons ne voit pas. Pièces différentes en A et en B : utilisez le test à 2 échantillons.

Le test a donné « pas de différence ». Puis-je conclure que A et B sont identiques ?

Seulement si tout l’intervalle de confiance tient dans la bande verte de la différence qui compte. Si l’intervalle est large, le résultat n’est pas concluant : l’échantillon était trop petit. La courbe de puissance montre la probabilité qu’avait le test de voir la différence et combien d’échantillons manquent pour atteindre 80 %.

Quel test utiliser pour le rebut ou les pièces défectueuses ?

Pour comparer deux proportions de défectueux (avant × après, équipe × équipe), utilisez 2 proportions : la page fait le test Z et le test exact de Fisher, valable même avec peu de défauts. Pour des comptages de défauts par pièce, de pannes par mois ou d’arrêts par équipe, utilisez les taux de Poisson.

À quoi servent Bonett et Levene ?

À comparer la dispersion (stabilité) de deux processus sans supposer des données normales. Les tests F et du khi-deux ne sont exacts qu’avec des données normales et se trompent souvent avec des queues épaisses. Un processus B de même moyenne mais d’écart-type plus faible est aussi une amélioration : moins de pièces hors spécification.

Pourquoi ne puis-je pas arrêter la collecte dès que le résultat devient significatif ?

Parce que chaque regard est une nouvelle occasion de fausse alarme. En regardant 5 fois à 5 %, la probabilité réelle de « trouver » une différence qui n’existe pas atteint près de 14 %. Fixez la taille d’échantillon à l’avance, ou indiquez combien de fois vous avez regardé : la page montre l’α réel et le seuil de p corrigé pour chaque regard.