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Statistique inférentielle

Tester un coefficient

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Statistique inférentielle

Chapitre 20 : Tester un coefficient

Auteur·rice
Affiliation

Jaouad Madkour

Faculté d’Économie et de Gestion de Tanger

Date de publication

24 septembre 2026

La pente, variable aléatoire

Sa distribution d’échantillonnage

Rien de nouveau, tout est déjà là

Le parallèle complet
Chapitre 2 Chapitre 20
\overline{X} estime m \widehat{\beta}_1 estime \beta_1
E(\overline{X}) = m E(\widehat{\beta}_1) = \beta_1
\sigma(\overline{X}) = \sigma/\sqrt{n} \sigma(\widehat{\beta}_1) = \sigma_\varepsilon/\sqrt{\sum(x_i-\overline{x})^2}
loi normale par le TCL loi normale par le TCL
La conséquence

Tout ce que les chapitres 9 et 15 ont fait pour la moyenne s’applique à la pente sans une formule nouvelle.

Il suffit de remplacer \overline{x} par \widehat{\beta}_1 et l’erreur-type par la sienne.

L’erreur-type estimée

Deux estimations emboîtées

\widehat{\sigma}_\varepsilon^2 = \frac{\sum_i e_i^2}{n-2} \qquad\qquad \widehat{\sigma}(\widehat{\beta}_1) = \frac{\widehat{\sigma}_\varepsilon}{\sqrt{\sum_i (x_i-\overline{x})^2}}

Pourquoi n-2

La règle du chapitre 3 : un degré de liberté par paramètre estimé.

Ici deux, \widehat{\beta}_0 et \widehat{\beta}_1. Le dénominateur était n-1 pour une variance simple ; il sera n-k-1 pour une régression à k variables explicatives. Le principe ne change jamais.

Le test de significativité

La question

La variable explicative sert-elle à quelque chose

H_0 : \beta_1 = 0 \qquad\qquad H_1 : \beta_1 \neq 0

Sous H_0, l’ancienneté n’a aucun effet sur le salaire : la droite vraie est horizontale.

La statistique

t = \frac{\widehat{\beta}_1 - 0}{\widehat{\sigma}(\widehat{\beta}_1)} \;\sim\; \text{Student à } n-2 \text{ degrés de liberté}

C’est exactement la forme du chapitre 12 : (observé - prévu par H_0) divisé par l’erreur-type.

L’application

Sur nos cinq cents salariés

\widehat{\sigma}_\varepsilon = 2\,008{,}34 \qquad \widehat{\sigma}(\widehat{\beta}_1) = 15{,}06

t = \frac{277{,}17}{15{,}06} = 18{,}41 \qquad \text{ddl} = 498 \qquad p < 0{,}0001

On rejette H_0 : l’ancienneté explique significativement le salaire.

L’intervalle de confiance de la pente

277{,}17 \;\pm\; 1{,}96 \times 15{,}06 \;=\; [\,247{,}65 \;;\; 306{,}68\,]

Chaque année d’ancienneté vaut entre 248 et 307 dirhams de salaire mensuel.

La lecture de gestion

Ce qui est utilisable dans un rapport

« Une année d’ancienneté supplémentaire s’accompagne d’une hausse de salaire estimée à 277 dirhams, avec une marge de \pm 30 dirhams au seuil de 95\,\%. »

C’est l’intervalle, non la p-value, qui permet de négocier une grille. Le test dit seulement qu’il y a bien un effet à discuter.

Significatif ne veut toujours pas dire tout expliquer

t = 18{,}41 est écrasant. Et pourtant R^2 = 0{,}405 : l’ancienneté n’explique que 40\,\% de la dispersion des salaires.

Un coefficient très significatif dans un modèle médiocre reste un coefficient dans un modèle médiocre. Les deux indicateurs répondent à deux questions différentes.

La sortie d’un logiciel

Tout s’y trouve, et l’on sait maintenant tout lire

Le tableau standard
Coefficient Erreur-type t p
Constante 4\,347{,}23 177{,}18 24{,}54 <0{,}0001
Ancienneté 277{,}17 15{,}06 18{,}41 <0{,}0001
Et les indicateurs globaux

R^2 = 0{,}405 \qquad \widehat{\sigma}_\varepsilon = 2\,008{,}34 \qquad F(1\,;498) = 338{,}8

Le F et le t, sur une seule variable

Ils disent la même chose

18{,}41^2 = 338{,}8

En régression simple, le F global est le carré du t de la pente : une seule variable, un seul test.

La distinction ne prend son sens qu’en régression multiple, où le F teste toutes les variables ensemble et chaque t une variable à la fois.

Ce que le cours suivant ajoutera

Plusieurs variables explicatives, la multicolinéarité, les variables qualitatives, l’hétéroscédasticité, l’autocorrélation, l’endogénéité.

Aucun de ces sujets n’exige un outil statistique nouveau. Ils appliquent tous ce cours à des situations où l’une des quatre hypothèses du chapitre 19 tombe.

Ce qu’il faut retenir

Le résumé du chapitre

Six points
  1. \widehat{\beta}_1 est une variable aléatoire, sans biais et asymptotiquement normale — comme \overline{X}.
  2. \widehat{\sigma}_\varepsilon^2 = \sum e_i^2/(n-2) : deux degrés de liberté perdus, deux paramètres estimés.
  3. Test de significativité : \;t = \widehat{\beta}_1/\widehat{\sigma}(\widehat{\beta}_1), loi de Student à n-2 ddl.
  4. Sur nos données : t = 18{,}41, p < 0{,}0001, et \text{IC}_{95\,\%} = [247{,}65\,;306{,}68].
  5. C’est l’intervalle, non la p-value, qui sert à décider d’une grille salariale.
  6. En régression simple, F = t^2 : les deux tests n’en font qu’un.
La suite

Tout le cours a été conduit à la main, pour que chaque nombre soit vérifiable.

Le chapitre 21 refait l’ensemble en quelques lignes de R et de Python — et montre que les logiciels n’affichent rien d’autre que ce que nous venons de calculer.

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Ressources du chapitre

  • Diapositives
  • Polycopié du chapitre
  • Exercices corrigés
  • Application interactive
  • — Vidéo
  • QCM (bientôt)

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