Loi normale
Tous les phénomènes naturels obéissent à des lois de probabilité plus ou moins complexes. Très souvent, on peut pourtant, sous certaines conditions, en faire l'approximation par des lois normales

1. Les lois normales

Lorsqu'une grandeur subit l'influence de nombreuses causes indépendantes et dont aucune d'entre elles n'est prépondérante, elle obéit généralement à une loi normale.

Y exprime la densité de probabilité de x

m
e

= écart type
= moyenne
= 2.71828
=3.14159

La courbe représentative de ces probabilités a la forme d'une cloche d'où le nom de "courbe en cloche" souvent atribué à ces populations.

situe le point d'inflexion de la courbe par rapport à la moyenne m.

2. Calcul des paramètres d'une loi normale

Si l'on dispose de tous les individus d'une population (ou d'un échantillon suffisamment représentatif) : on peut calculer les paramètres de la loi normale correspondante.

  • La moyenne m (caractérise la position)

    , avec Xi = individus et N = nombre d'individus (effectif)

  • L'écart type (caractérise la dispersion)

    L'expression correspondant au calcul de la moyenne est connue de tous. par contre, pour l'écart type, il faut :

    • calculer l'écart qui sépare chaque individu de la moyenne,
    • élever au carré ces écarts (ce qui a, en particulier, pour effet de rendre toutes les valeurs positives),
    • calculer la moyenne de la somme de tous ces écarts élevés au carré,
    • ce résultat s'appelle la variance.

Nota : cet écart-type correspond à l'écart-type d'une population dont on a pris en compte tous les individus. Il ne faut surtout pas le confondre avec s qui est une estimation de .
La moyenne caractérise la position de la distribution. On dira, par exemple, que le diamètre de tournage est de 27,6 mm. C'est aussi le centre de gravité des valeurs.
L'écart-type caractérise la dispersion des valeurs de part et d'autre de cette moyenne. Plus l'écart-type est grand et plus la dispersion est grande également.
Il est indispensable de connaître la loi de distribution pour porter un jugement satisfaisant sur la population.

  • Le coefficient de variation (CV % caractérise la dispersion relative)