Que sont les graphiques de séries chronologiques?

Une caractéristique des données que vous voudrez peut-être considérer est celle du temps. Un graphique qui reconnaît cet ordre et affiche la modification des valeurs d'une variable au fil du temps s'appelle un graphique de séries chronologiques.

Supposons que vous souhaitiez étudier le climat d'une région pendant un mois entier. Chaque jour à midi, vous notez la température et notez-la dans un journal. Diverses études statistiques pourraient être effectuées avec ces données. Vous pouvez trouver la température moyenne ou médiane du mois. Vous pouvez construire un histogramme affichant le nombre de jours pendant lesquels les températures atteignent une certaine plage de valeurs. Mais toutes ces méthodes ignorent une partie des données que vous avez collectées. 

Étant donné que chaque date est associée à la lecture de la température du jour, vous n'avez pas à penser que les données sont aléatoires. Vous pouvez à la place utiliser les temps donnés pour imposer un ordre chronologique sur les données.

Construction d'un graphique de séries chronologiques

Pour construire un graphique de séries chronologiques, vous devez examiner les deux parties de l'ensemble de données apparié. Commencez avec un système de coordonnées cartésiennes standard. L'axe horizontal est utilisé pour tracer les incréments de date ou d'heure, et l'axe vertical est utilisé pour tracer la variable de valeurs que vous mesurez. En faisant cela, chaque point du graphique correspond à une date et à une quantité mesurée. Les points sur le graphique sont généralement reliés par des lignes droites dans l'ordre dans lequel ils se produisent.

Utilisations d'un graphique de séries chronologiques

Les graphiques de séries chronologiques sont des outils importants dans diverses applications des statistiques. Lors de l'enregistrement de valeurs de la même variable sur une longue période de temps, il est parfois difficile de discerner une tendance ou un modèle. Cependant, une fois que les mêmes points de données sont affichés graphiquement, certaines fonctionnalités sautent. Les graphiques de séries chronologiques facilitent la détection des tendances. Ces tendances sont importantes car elles peuvent être utilisées pour se projeter dans le futur.

En plus des tendances, la météo, les modèles commerciaux et même les populations d'insectes présentent des modèles cycliques. La variable étudiée ne présente pas d'augmentation ou de diminution continue mais monte et descend en fonction de la période de l'année. Ce cycle d'augmentation et de diminution peut se poursuivre indéfiniment. Ces modèles cycliques sont également faciles à voir avec un graphique de séries chronologiques.

Un exemple de graphique de série chronologique

Vous pouvez utiliser l'ensemble de données dans le tableau ci-dessous pour construire un graphique de séries chronologiques. Les données proviennent du US Census Bureau et font état de la population résidente des États-Unis de 1900 à 2000. L'axe horizontal mesure le temps en années et l'axe vertical représente le nombre de personnes aux États-Unis. Le graphique nous montre une augmentation régulière de la population qui est à peu près une ligne droite. Ensuite, la pente de la ligne devient plus raide pendant le baby-boom.

Données sur la population des États-Unis 1900-2000

Année Population
1900 76094000
1901 77584000
1902 79163000
1903 80632000
1904 82166000
1905 83822000
1906 85450000
1907 87008000
1908 88710000
1909 90490000
1910 92407000
1911 93863000
1912 95335000
1913 97225000
1914 99111000
1915 100546000
1916 101961000
1917 103268000
1918 103208000
1919 104514000
1920 106461000
1921 108538000
1922 110049000
1923 111947000
1924 114109000
1925 115829000
1926 117397000
1927 119035000
1928 120509000
1929 121767000
1930 123077000
1931 12404000
1932 12484000
1933 125579000
1934 126374000
1935 12725000
1936 128053000
1937 128825000
1938 129825000
1939 13088000
1940 131954000
1941 133121000
1942 13392000
1943 134245000
1944 132885000
1945 132481000
1946 140054000
1947 143446000
1948 146093000
1949 148665000
1950 151868000
1951 153982000
1952 156393000
1953 158956000
1954 161884000
1955 165069000
1956 168088000
1957 171187000
1958 174149000
1959 177135000
1960 179979000
1961 182992000
1962 185771000
1963 188483000
1964 191141000
1965 193526000
1966 195576000
1967 197457000
1968 199399000
1969 201385000
1970 203984000
1971 206827000
1972 209284000
1973 211357000
1974 213342000
1975 215465000
1976 217563000
1977 21976000
1978 222095000
1979 224567000
1980 227225000
1981 229466000
1982 231664000
1983 233792000
1984 235825000
1985 237924000
1986 240133000
1987 242289000
1988 244499000
1989 246819000
1990 249623000
1991 252981000
1992 256514000
1993 259919000
1994 263126000
1995 266278000
1996 269394000
1997 272647000
1998 275854000
1999 279040000
2000 282224000