Laboratoire de Moyenne Pondérée

Définissez les valeurs et les poids de chaque groupe. Observez comment la moyenne pondérée agit comme un point d'équilibre physique alors que la moyenne simple ignore la taille des groupes.

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La moyenne des moyennes n'est pas la moyenne 🖖

Faire la moyenne de deux pourcentages de groupe donne la même importance aux deux groupes, quel que soit le nombre de personnes. Quand un groupe représente 90 % de la population et l'autre 10 %, leur accorder le même poids est une erreur d'arithmétique.

La moyenne est un point d'équilibre physique 🖖

En mécanique, le centre de masse est le point où les distances pondérées s'équilibrent à zéro : Σ wᵢ(xᵢ − x̄) = 0. La moyenne fonctionne exactement comme ce pivot.

Avec deux groupes, l'erreur ne peut dépasser la moitié de l'étendue 🖖

Avec deux groupes, aussi extrême que soit le déséquilibre, l'écart entre la moyenne simple et la moyenne pondérée ne peut dépasser la moitié de la distance entre la plus petite et la plus grande valeur. À effectifs égaux, cet écart est nul ; pour une répartition de 1/99, il représente 49 % de l'étendue et n'atteint la moitié qu'à la limite. Ajoutez ensuite un troisième groupe et cette borne disparaît. Vérifiez-le dans l'outil plutôt que de le croire sur parole : quatre groupes à 0 et un à 100 placent la moyenne simple à 20 et la moyenne pondérée juste en dessous de 100, soit un écart des quatre cinquièmes de l'étendue. La moitié provenait uniquement de la moyenne simple de DEUX nombres, qui se situe exactement entre eux.

Problème entièrement résolu

  1. Augmentation moyenne pour douze personnes à 45 000 obtenant 6 % et quarante-huit à 72 000 7 étapes

    Douze personnes à 45 000 obtiennent une augmentation de 6 %. Quarante-huit personnes à 72 000 en obtiennent 2 %. Quelle a été l'augmentation moyenne ? Il existe deux réponses défendables et une seule erronée, et c'est généralement la fausse que l'on cite.

    1. Il est tentant de simplement faire la moyenne des deux taux. Cela donne à un service de douze personnes le même poids qu'à un service de quarante-huit, ce qui est précisément l'erreur que l'outil ci-dessus cherche à démontrer. Notez-le tout de même, car ce chiffre de 4 % est celui qui finira dans l'annonce officielle.

    2. Pondérez plutôt par les effectifs, et chaque personne ne compte plus qu'une fois. C'est la réponse honnête à la question « qu'a obtenu l'employé moyen », et l'on tombe déjà à plus d'un point en dessous du chiffre annoncé.

    3. Cependant, l'argent ne se distribue pas par tête. Le deuxième service est quatre fois plus grand et chacun de ses membres gagne davantage, de sorte qu'il capte 86 % de la masse salariale. Calculez ce que chaque groupe coûte réellement avant l'augmentation.

    4. Pondérez par la masse salariale et vous obtenez le chiffre tel que le budget le ressent : le pourcentage d'augmentation réelle de la facture des salaires. Ce résultat est encore plus bas, car la hausse la plus généreuse s'est appliquée à la plus petite part.

    5. Les deux réponses sont justes. Elles répondent à des questions différentes, et celle qu'il vous faut dépend de ce que vous êtes en train de compter : des personnes ou de l'argent. La trésorerie reste identique dans les deux cas, et elle se moque bien de la moyenne que l'on décide de citer.

    6. Passons maintenant à ce que l'outil ne peut pas vous montrer. Les moyennes pondérées ci-dessus supposent toutes que ce sont les mêmes personnes qui sont présentes avant et après. Prenez vingt employés : dix à 30 000 et dix à 60 000, soit une moyenne de 45 000.

    7. Licenciez les dix moins bien payés, et réduisez de 10 % le salaire de tous ceux qui restent. La moyenne passe à 54 000. Elle a bondi d'un cinquième alors même que chaque personne encore employée a perdu un dixième de son salaire, et que dix autres ont tout perdu. Aucune erreur de pondération n'a été commise ; c'est l'ensemble de référence lui-même qui a changé sous la moyenne. Voilà pourquoi l'affirmation « le salaire moyen a augmenté » doit toujours être lue en gardant à l'esprit qui était encore comptabilisé.

    Réponse

    2,80 % avec une pondération par effectif, 2,54 % avec une pondération par masse salariale, et environ 101 500 par an en trésorerie. Ce 4 % est le seul chiffre qui soit purement et simplement faux, et c'est celui qui sera annoncé.

Parcours

Un nombre pour plusieurs : statistiques résumées

Mène à Moyenne vs médiane la moyenne comme point d'équilibre physique où la taille des groupes agit comme un poids.

Références (2)
  • The weighted mean, the balance-point property, and why averaging averages misleads Freedman, D., Pisani, R. and Purves, R. (2007). Statistics (4th ed.). W. W. Norton — Part II, on averages and the pitfalls of pooling groups of unequal size.
  • The reversal this tool deliberately does NOT claim Simpson, E. H. (1951). The Interpretation of Interaction in Contingency Tables. Journal of the Royal Statistical Society: Series B, 13(2), 238–241.

Exemples de problèmes

  • 10 à 90 % et 90 à 60 % - La classe A (10 élèves) obtient 90 % ; la classe B (90 élèves) obtient 60 %. La moyenne de 90 % et 60 % est de 75,00 %, mais la vraie moyenne pondérée est de 63,00 % — douze points de moins.
  • Groupes de taille égale - Lorsque les groupes sont égaux (50 et 50), la moyenne simple (75,00 %) est exactement égale à la moyenne pondérée (75,00 %).
  • Hausse salariale : 10 % vs 2 % - 10 personnes reçoivent 10 % d'augmentation, 90 personnes reçoivent 2 %. Faire la moyenne de 10 % et 2 % donne 6,00 %, mais la hausse réelle sur les 100 personnes est de 2,80 %.
  • Répartition extrême : 1 vs 99 - 1 personne obtient 90 %, 99 obtiennent 60 %. La moyenne pondérée est de 60,30 %, alors que la moyenne simple affiche 75,00 % — un écart de -14,70 points.