choisir un test statistique adéquat pour comparer deux appareils

[ganguroangel]

Bonjour,

Je suis en alternance dans un laboratoire actuellement.
Dans mon projet on me demande d'évaluer deux extracteurs (même modèle), afin de déterminer s'il y en a un deux qui est plus performant.
j'ai préparé six échantillons sur chaque extracteur.
j'ai aussi calculé les moyennes, écart type, coefficient de variation.
Maintenant je voudrais savoir s'il y a un test statistique (Student, Dixon, Grubbs ou autre) me permettant de comparer les deux extracteurs et de pouvoir conclure.
je ne suis pas sûre que comparer uniquement les moyennes et coefficient de variation soit pertinent pour déterminer si les deux appareils se valent.

je vous remercie par avance pour votre aide.
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[minushabens]

bonjour,

c'est quoi la donnée brute (pas les moyennes ou variances) ?

[ganguroangel]

les données brutes sont des aires de pics.
c'est avec ces données que j'ai calculé moyenne et co.

je m'explique, après avoir réalisé l'extraction, j'analyse les échantillons par chromatographie en phase gazeuse.
l'appareil de chromatographie exprime les résultats en aire de pics.
l’extracteur ne fournit aucune donnée.

[minushabens]

j'ai un peu de mal à voir de quoi il s'agit (je ne connais rien à la chromatographie). En tout cas d'une manière générale, quand on veut tester la différence entre plusieurs traitements (des machines dans ton cas) on n'a aucun intérêt à résumer les données en amont du test, il vaut mieux le faire travailler sur les données brutes.

est-ce que tu as des mesures répétées pour chaque machine et chaque échantillon?

[A voir en vidéo sur Futura]

[gg0]

Bonjour.

Avec 6 valeurs, il va être difficile de faire une comparaison efficace. A priori deux cas :
* soit on sait que la variable mesurée a une répartition à priori gaussienne (Loi Normale). On peut utiliser un test de Student, qui sera peu puissant vu le faible nombre de données (il confirmera des différences "évidentes")
* soit il n'y a aucune raison que ce soit gaussien, et on peut tenter un test non paramétrique genre Mann-Whitney, qui est encore moins puissant que le Student. Il risque de ne servir qu'à confirmer des différences tellement évidentes qu'un test n'est plus nécessaire.

Autre chose : Si les extracteurs ont travaillé sur les 6 mêmes produits (séparés en deux parties), il faudra utiliser des tests appariés (Student apparié, ou Wilcoxon plutôt que Mann-Whitney.

Mais tout ça demande des connaissances solides en statistiques (interprétation des tests). Bien qu'on puisse pratiquer les tests en ligne avec biotatgv.

Enfin, si la comparaison se fait pic à pic, donc plusieurs comparaison simultanées, on utilisera une correction de Bonferroni.

Cordialement.

[ganguroangel]

je vais essayer d'être plus explicite sur mon projet.
je travaille sur la mise en place de 3 étalons internes.
chaque échantillon est une solution contenant les 3 étalons.
en chromatographie l'appareil est muni d'un détecteur+ système d'acquisition.
L'ensemble donne une réponse sous la forme d'un pic gaussien.
l'appareil donne l'air de ce pic.
pour chaque étalon j'ai deux mesures obtenues sur deux détecteurs d'un même appareil.
je ne pense pas qu'on puisse considérer ces deux valeurs comme étant des répétitions.
elles sont très éloignées, par exemple j'ai une valeur de 14000 et une autre 6000.
ces disparités sont normales parce que la configuration n'est pas la même pour chaque détecteur.

je n'ai pas beaucoup de connaissances en statistique.
je voulais juste trouver un moyen pertinent de comparer mes deux extracteurs.

[gg0]

Alors soit tu te formes en statistiques (*), soit tu te contentes de comparaisons élémentaires. Vois ça avec ton tuteur d'alternance.

Cordialement.


(*) à l'époque où j'enseignais en IUT, j'ai entendu des stagiaires dire "Je ne connaissais rien aux bases de données, je me suis donné 15 jours pour apprendre" et présenter un travail tout à fait correct avec une base de données et son exploitation.

[ganguroangel]

Alors soit tu te formes en statistiques (*), soit tu te contentes de comparaisons élémentaires. Vois ça avec ton tuteur d'alternance.

Cordialement.


(*) à l'époque où j'enseignais en IUT, j'ai entendu des stagiaires dire "Je ne connaissais rien aux bases de données, je me suis donné 15 jours pour apprendre" et présenter un travail tout à fait correct avec une base de données et son exploitation.

Je verrais avec mon maître d'apprentissage.
il est lui aussi pas mal occupé.
Du coup, je voulais m'avancer dans l'exploitation de mes résultats.
j'ai eu des cours de statistiques où j'ai appris les tests de Student, Dixon, etc.
on a fait des mises en pratiques très scolaires pendant ces cours.
Cependant je n'arrive pas encore à choisir le plus adapté selon la situation.
si vous avez des sites ou des livres à suggérer pour l'apprentissage des statistiques je suis intéressée.

[minushabens]

avant de choisir le test, il faudrait que tu formules l'hypothèse à tester.

[gg0]

Effectivement,

j'ai supposé qu'il s'agissait de comparer les moyennes (Student) ou la répartition des valeurs (Mann-Whitney). mais peut-être s'agit-il d'une autre comparaison.
Pour les livres, je conseille toujours la "bible" de Saporta : Probabilités, analyse des données et Statistiques.

Cordialement.

[ganguroangel]

avant de choisir le test, il faudrait que tu formules l'hypothèse à tester.

je choisis comme hypothèse à tester : les deux extracteurs sont identiques.

[minushabens]

bonjour,

dire que les extracteurs sont identiques n'est pas suffisant. Ils sont identiques en quoi? Si je devais traiter ce problème je te demanderais de m'expliquer ce qu'est un extracteur et ce qu'il mesure précisément.

[gg0]

Minushabens,

un extracteur ne mesure rien. Il produit un extrait.
mais évidemment, il faut savoir ce qui est mesuré (apparemment des surfaces de pics de chromatographe) et comment on mesure (un seul pic ? Plusieurs en même temps ?)

Cordialement.

[ganguroangel]

bonjour,

dire que les extracteurs sont identiques n'est pas suffisant. Ils sont identiques en quoi? Si je devais traiter ce problème je te demanderais de m'expliquer ce qu'est un extracteur et ce qu'il mesure précisément.

un extracteur ne mesure rien.
pour expliquer le principe.
on a une solution dans laquelle il y a un composé d'intérêt que l'on va appeler A.
on souhaite extraire A de la solution d'origine pour faciliter son analyse.
on utilise donc un extracteur qui va, pour schématiser, retirer A de la solution d'origine et le faire passer dans un autre solvant.
dans cet autre solvant, A sera plus simple à analyser par la suite.
on a donc 6 échantillons contenant A.
en sortie de l'extracteur on récupère A dans 6 flacons différents avec du solvant.

j'ai pensé sinon à étudier la répétabilité sur les deux extracteurs. cela me permettrait peut être de pouvoir les comparer ?

[ganguroangel]

mais évidemment, il faut savoir ce qui est mesuré (apparemment des surfaces de pics de chromatographe) et comment on mesure (un seul pic ? Plusieurs en même temps ?)

Cordialement.

l'extracteur ne donne aucune valeur.
on récupère uniquement une solution dans un flacon.
le chromatographe va donner un signal en fonction du temps.
ce signal est sous la forme d'une gaussienne, l'appareil donne l'aire de ce pic.

[minushabens]

L'aire du pic est proportionnelle à la quantité de A extraite? si oui et si je comprends bien tu as 6 mesures de la quantité de A extraite par un extracteur et 6 pour l'autre extracteur. tu peux faire en effet une comparaison de moyennes, ou encore ce qu'on appelle "analyse de variance".

[ganguroangel]

L'aire du pic est proportionnelle à la quantité de A extraite? si oui et si je comprends bien tu as 6 mesures de la quantité de A extraite par un extracteur et 6 pour l'autre extracteur. tu peux faire en effet une comparaison de moyennes, ou encore ce qu'on appelle "analyse de variance".

oui l'aire est proportionnelle à la quantité extraite de A.
Oui j'ai bien 6 mesures de la quantité de A pour chaque extracteur.
et pour faire une comparaison des moyennes je procède comment ?
en cours on faisait des tests de grubbs, bilatéral, student pour comparer des variances.
on posait une hypothèse H0 du type : les variances sont égales et une H1 : les variances sont différentes (plus grandes ou plus petites)
après on faisait une chaîne de calculs :
- on choisissait un risque, exemple 5% ou 2%
- on faisait le rapport des variances que l'on appelait le f expérimental (fexp)
- recherche du f théorique dans la table de student (fthe)
- comparaison des deux valeurs. si fexp > fth ==> on refuse H0

c'est ce genre de raisonnement que je dois suivre ?

[Dlzlogic]

Bonjour,
Plutôt que faire un réponse, je préfère citer le livre du professeur Rouaud.
http://www.incertitudes.fr/proba-stat-acp/livre.pdf
Mais si des points ne sont pas clairs je pourrai essayer d'expliquer.

[gg0]

L'idée d'étudier la répétabilité est saine, car la variabilité entre échantillons pourrait être due à ça.
Et ça correspond aussi à l'idée d'augmenter la taille de ton échantillon, 6 valeurs c'est faible. Mais ce qui va être important au départ, c'est d'étudier la répétabilité de ton chromatographe. Tu peux déjà la voir avec tes 6 valeurs, leur dispersion devrait être faible. Si ce n'est pas le cas, tu ne saura rien de la répétabilité de ton extracteur : mesurer une petite variation de longueur avec un mètre en caoutchouc n'est pas une bonne idée.

Cordialement

[ganguroangel]

Tu peux déjà la voir avec tes 6 valeurs, leur dispersion devrait être faible.

Cordialement

par dispersion vous voulez dire coefficient de variation ou autre chose ?

[minushabens]

Tu peux faire une analyse de variance et regarder si les résidus ne montrent pas un gros problème (du genre bimodalité, ou une grande différence de dispersion entre les deux groupes). De toutes façons avec 12 valeurs tu ne peux pas faire un test formel de normalité et tu n'auras pas beaucoup de puissance pour tester l'égalité des variances.

Ou bien tu peux faire un test de permutation, mais là encore tu n'auras pas beaucoup de puissance.

[gg0]

G. : "par dispersion vous voulez dire coefficient de variation ou autre chose ? " par exemple, mais même à vue. Tu ne fournis pas tes données, on est dans le vague.
Mais si avec 6 échantillons du même extrait on a des résultats du genre 3, 3,5, 2,8, 3;4, 3,1, 2,7, inutile d'essayer de comparer les deux extracteurs avec des tests sauf s'ils donnent déjà des résultats très différent (valeurs de l'ordre de 1 ou de 5 pour l'autre).
La dispersion est une notion de sens commun, ne pas confondre avec des outils(imparfaits) de mesure de cette dispersion.

Cordialement.

[ganguroangel]

bonjour,

je vous remercie pour votre aide.
j'ai discuté avec mon tuteur d'apprentissage.
il n'envisage pas de faire un test statistique pour comparer les appareils.
dans mon étude j'ai aussi calculé des rendements.
vu que l'on travaille avec des étalons on cherche à obtenir un rendement minimal pour chaque étalon.
mon tuteur a comparé les valeurs des ces rendements pour les deux appareils.
de visu , elles sont très proches.
on s'en est arrêté là pour comparer les appareils.

[gg0]

C'est très souvent une option raisonnable.

Cordialement.

bonjour,

je vous remercie pour votre aide.
j'ai discuté avec mon tuteur d'apprentissage.
il n'envisage pas de faire un test statistique pour comparer les appareils.
dans mon étude j'ai aussi calculé des rendements.
vu que l'on travaille avec des étalons on cherche à obtenir un rendement minimal pour chaque étalon.
mon tuteur a comparé les valeurs des ces rendements pour les deux appareils.
de visu , elles sont très proches.
on s'en est arrêté là pour comparer les appareils.