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Calculatrice de valeur p

D'une statistique z, t ou khi-deux à sa valeur p, avec la queue dessinée et la décision expliquée.

Par Nethanel Bar, Cofondateur et PDG

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Une valeur p est une aire, et cette page la dessine

Une valeur p répond à une question étroite : si l'hypothèse nulle était vraie, à quelle fréquence une statistique au moins aussi extrême apparaîtrait-elle ? Ce « à quelle fréquence » est une aire sous une courbe, et la courbe dépend de la statistique. Un score z vit sur la courbe normale standard, une statistique t sur la courbe t aux queues plus lourdes pour ses degrés de liberté, et une statistique du khi-deux sur une courbe qui part de zéro et n'a qu'une queue droite. La plupart des calculatrices vous donnent le nombre ; cette page ombre l'aire que le nombre représente, parce qu'une valeur p que l'on voit est une valeur p que l'on peut expliquer.

Le choix des queues est la partie où les étudiants perdent des points. Un test bilatéral demande si la statistique est extrême dans l'une ou l'autre direction, donc l'aire est prise des deux côtés et, par symétrie, doublée. Un test unilatéral ne s'intéresse qu'à une direction. Le test du khi-deux est toujours à queue droite, parce qu'une grande statistique signifie un mauvais ajustement et une petite un bon ajustement dans les deux sens. Réglez les queues selon l'hypothèse que vous avez réellement écrite avant de regarder les données.

À côté de la valeur p, la page liste la valeur critique à 0,10, 0,05, 0,01 et 0,001, pour que vous puissiez aussi prendre la décision à l'ancienne, en comparant la statistique à une entrée de table. Les deux chemins concordent toujours : p est sous alpha exactement quand la statistique dépasse la valeur critique. Voir les deux en même temps rend l'équivalence évidente. Les queues lointaines sont calculées directement plutôt que comme un moins un nombre arrondi, si bien qu'une valeur p d'un sur cent millions s'affiche telle qu'elle est au lieu de s'effondrer à zéro.

À savoir sur les valeurs p

  • Une valeur p n'est pas la probabilité que l'hypothèse nulle soit vraie, ni la probabilité que le résultat soit un coup de chance. C'est la probabilité de données aussi extrêmes, calculée en supposant l'hypothèse nulle.
  • La significativité est un seuil choisi à l'avance. Le même p de 0,03 est significatif à 0,05 et non à 0,01 ; le nombre n'a pas changé, votre exigence si.
  • Deux queues coûtent deux fois plus. Un z de 1,96 donne p = 0,05 en bilatéral et p = 0,025 en unilatéral. Choisir une queue après avoir vu le signe du résultat, c'est tricher.
  • La courbe t a des queues plus épaisses que la courbe normale, donc la même statistique donne un p plus grand à petits degrés de liberté. À df = 30 les deux sont proches ; à df = 1000 elles sont identiques à deux décimales.
  • Une valeur p du khi-deux est toujours la queue droite. Il n'existe pas de test d'ajustement du khi-deux bilatéral.

Comment trouver une valeur p à partir d'une statistique de test

  1. Identifiez la statistique

    Un score z vient d'un modèle normal ou d'un test de proportion sur grand échantillon. Une statistique t vient d'un test t sur des moyennes et porte des degrés de liberté. Une statistique du khi-deux vient d'un tableau de contingence ou d'un test d'ajustement et porte aussi des degrés de liberté.

  2. Déduisez les queues de l'hypothèse

    « Différent de » est bilatéral. « Supérieur à » est à queue droite, « inférieur à » à queue gauche. Le khi-deux est à queue droite par nature.

  3. Trouvez l'aire au-delà de la statistique

    Cette aire, sur la bonne courbe, est la valeur p. Pour un test bilatéral, prenez l'aire au-delà de la valeur absolue d'un côté et doublez-la.

  4. Comparez à alpha, ou à la valeur critique

    p sous alpha signifie significatif. De façon équivalente, la statistique au-delà de la valeur critique à cet alpha signifie significatif. Les deux sont affichés ; ils ne se contredisent jamais.

Les valeurs critiques en un coup d'œil

La statistique qu'un test bilatéral (ou un khi-deux à queue droite) doit atteindre pour être significatif.

Testα = 0,10α = 0,05α = 0,01
z, bilatéral1,6451,9602,576
t, df = 10, bilatéral1,8122,2283,169
t, df = 30, bilatéral1,6972,0422,750
khi-deux, df = 12,7063,8416,635
khi-deux, df = 47,7799,48813,277

Exemples détaillés

z = 1,96, bilatéral

plain
z = 1.96

L'aire à droite de 1,96 sur la courbe normale vaut 0,025 ; doublée pour deux queues, elle vaut 0,05. C'est le cas limite : tout juste significatif au seuil de 5 %, ce qui explique que 1,96 soit le nombre dont tout le monde se souvient.

t = 2,5 avec 12 degrés de liberté

plain
t = 2.5, df = 12

Sur la courbe t à 12 degrés de liberté, le p bilatéral vaut environ 0,028. Sur la courbe normale, le même 2,5 donnerait 0,012 ; les queues plus épaisses de la courbe t rendent la même statistique moins impressionnante quand l'échantillon est petit.

Khi-deux = 7,8 avec 3 degrés de liberté

plain
χ² = 7.8, df = 3

La queue droite au-delà de 7,8 a une aire d'environ 0,050, donc le résultat se trouve juste à la limite des 5 %. La valeur critique à 0,05 pour 3 degrés de liberté est 7,815, et 7,8 reste tout juste en dessous, ce qui est la même décision lue dans l'autre sens.

Les erreurs sur les valeurs p

  • Lire une valeur p comme la probabilité que l'hypothèse nulle soit vraie. C'est la probabilité des données sachant l'hypothèse nulle, ce qui est une autre conditionnelle.
  • Choisir les queues après avoir vu le résultat. Si l'hypothèse disait « différent », le test est bilatéral même quand le résultat est allé dans le sens espéré.
  • Utiliser la courbe normale pour une statistique t sur petit échantillon. Sous environ 30 degrés de liberté, la différence compte, et elle rend toujours le vrai p plus grand.
  • Traiter p = 0,049 et p = 0,051 comme deux mondes différents. C'est la même preuve ; seul le seuil les sépare.
  • Rapporter p = 0,000. Une valeur p n'est jamais nulle. Rapportez p < 0,001, ou le minuscule nombre réel que cette page affiche.
  • Oublier les degrés de liberté. Une statistique t ou du khi-deux sans ses df n'a aucune valeur p.

FAQ sur la valeur p

Comment calculer une valeur p à partir d'un score z ?
Trouvez l'aire sous la courbe normale standard au-delà du score z. Pour un test à queue droite, c'est l'aire à droite de z ; pour un test bilatéral, prenez l'aire au-delà de la valeur absolue de z et doublez-la. Un z de 2,0 donne un p unilatéral de 0,0228 et un p bilatéral de 0,0455. Saisissez le z ci-dessus et la page ombre l'aire qu'elle rapporte.
Quelle est la différence entre une valeur p unilatérale et bilatérale ?
Une valeur p bilatérale compte les résultats extrêmes dans les deux directions, elle vaut donc le double de la valeur unilatérale pour une courbe symétrique. Utilisez deux queues quand l'hypothèse est « différent de », une queue quand elle est « supérieur à » ou « inférieur à » et que cette direction a été fixée avant de voir les données.
p = 0,05 est-il significatif ?
Au seuil de 5 %, une valeur p doit être inférieure à 0,05, donc exactement 0,05 se trouve sur la limite et la plupart des conventions disent non significatif. En pratique, la différence entre 0,049 et 0,051 n'est aucune preuve ; rapportez le nombre lui-même et laissez le lecteur voir à quel point c'est proche.
Comment obtenir une valeur p à partir d'une statistique t ?
Il vous faut les degrés de liberté en plus de t. La valeur p est l'aire sous la courbe t à ce nombre de degrés de liberté au-delà de la statistique, doublée pour un test bilatéral. Pour un test à un échantillon ou apparié, les degrés de liberté sont n moins 1 ; pour un test à deux échantillons combinés, ce sont n1 plus n2 moins 2.
Pourquoi le test du khi-deux est-il toujours à queue droite ?
Parce que la statistique du khi-deux mesure la distance totale entre effectifs observés et attendus, et qu'une distance n'est jamais négative. Une grande statistique signifie que les effectifs observés sont loin de ce que prédit l'hypothèse nulle ; une petite signifie qu'ils en sont proches. Seul le côté grand est une preuve contre l'hypothèse nulle, donc seule la queue droite est comptée.
Que signifie une valeur p de 0,0001 ?
Que des données aussi extrêmes apparaîtraient environ une fois sur dix mille si l'hypothèse nulle était vraie. C'est une forte preuve contre l'hypothèse nulle. Cela ne dit rien de la taille de l'effet, ce à quoi sert un intervalle de confiance.
Puis-je obtenir une valeur p sans statistique de test ?
Pas sur cette page. Vous devez déjà avoir mené un test et disposer de sa valeur z, t ou khi-deux. Si vous avez plutôt les données brutes, utilisez la calculatrice de test t pour des moyennes ou la calculatrice du khi-deux pour des effectifs ; les deux calculent la statistique et la valeur p ensemble.

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