Méthodes quantitatives 360-300 • Sciences humaines au cégep à Montréal

Exercices corrigés : indices, taux et dollars constants (360-300)

Ces dix exercices corrigés portent sur les nombres que l'on rencontre chaque jour dans un communiqué de presse : taux de variation, indices, inflation, chômage, taux de mortalité, temps de doublement. Ce sont les outils quantitatifs de l'économie, de la démographie et de la sociologie appliquées.

Le fil de la série tient en une phrase : un taux est un QUOTIENT, et tout se joue dans le choix du dénominateur et de la base. Changer la base ne change pas la réalité, seulement le nombre publié, et c'est pourquoi cinq chiffres exacts peuvent décrire la même hausse de salaire.

Trois pièges sont désignés nommément : les points de pourcentage confondus avec les pourcentages, les taux successifs additionnés au lieu d'être multipliés, et les taux bruts comparés entre populations de structures d'âge différentes.

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Avant de commencer Fiche de révision : les pièges et la méthode de ce chapitre

Avant ce chapitre

Ces notions sont supposées acquises ici. Si le premier exercice résiste, le blocage vient presque toujours de l'une d'elles, pas du chapitre lui-même.

Remonter plus loin : la chaîne complète (2 chapitres) ↓

Le chemin de remédiation, du plus ancien au plus proche. Un élève qui reprend ce chapitre de zéro le reprend dans cet ordre.

  1. 1Concepts, variables et échelles de mesure
  2. 2Tableaux de distribution et graphiques

Rappel de cours

  • Variation en POINTS : différence de deux pourcentages. Variation en POUR CENT : arriveˊedeˊpartdeˊpart\dfrac{\text{arrivée}-\text{départ}}{\text{départ}}. Ne jamais confondre les deux.
  • Les taux successifs se MULTIPLIENT par leurs coefficients : +10%+10\% puis 10%-10\% donne 1,10×0,90=0,991{,}10\times 0{,}90=0{,}99, donc une baisse de 1 %.
  • Pour effacer une baisse de tt, il faut une hausse de t1t\dfrac{t}{1-t}, toujours plus grande que tt.
  • Taux annuel moyen sur nn périodes : t=(VfVi)1/n1t=\left(\dfrac{V_{f}}{V_{i}}\right)^{1/n}-1. C'est une moyenne géométrique, jamais une division de la hausse totale par nn.
  • Indice base 100 : I=VVbase×100I=\dfrac{V}{V_{base}}\times 100. On compare deux indices par leur QUOTIENT, jamais par leur différence.
  • Changement de base : diviser tous les indices par celui de la nouvelle année de référence, puis multiplier par 100. Les rapports sont inchangés.
  • Dollars constants : Vconstant=Vcourant×Ianneˊe viseˊeIanneˊe du montantV_{constant}=V_{courant}\times \dfrac{I_{\text{année visée}}}{I_{\text{année du montant}}}.
  • Pouvoir d'achat : coefficient du salaire divisé par coefficient des prix. Toute hausse de salaire inférieure à l'inflation est une baisse réelle.
  • Taux de chômage =choˆmeurspopulation active=\dfrac{\text{chômeurs}}{\text{population active}}; taux d'emploi =personnes en emploipopulation de 15 ans et plus=\dfrac{\text{personnes en emploi}}{\text{population de 15 ans et plus}}. Le second est insensible au découragement.
  • Standardisation directe : on applique les taux SPÉCIFIQUES réels de chaque population à une structure de référence COMMUNE. Elle retire l'effet de la structure d'âge.
  • Règle de 70 : temps de doublement 70taux en pourcentage\approx \dfrac{70}{\text{taux en pourcentage}}, parce que ln20,693\ln 2\approx 0{,}693 et que ln(1+t)t\ln(1+t)\approx t pour un petit tt.
  • Inflation : les prix montent. DÉSINFLATION : ils montent moins vite. DÉFLATION : ils baissent, le taux est négatif.

Partie A : les bases (/50)

Exercice 1 : Taux de variation, points de pourcentage et pourcentage

Le calcul le plus simple du cours est aussi celui qui produit le plus de phrases fausses dans la presse : la variation d'un pourcentage n'est pas un pourcentage.

  • a) Le taux de chômage passe de 6,0 % à 7,5 %. Exprimez la variation en POINTS DE POURCENTAGE, puis en POURCENTAGE.
  • b) Un parti passe de 32 % à 36 % dans les intentions de vote. Rédigez les deux phrases correctes correspondantes.
  • c) Le nombre d'inscriptions passe de 850 à 782. Calculez la variation relative, puis la variation qui ramènerait à 850.
  • d) Expliquez pourquoi la baisse et la hausse de rattrapage n'ont pas le même pourcentage.
  • e) Un journal écrit : « le taux de pauvreté a augmenté de 20 %, il est passé de 10 % à 12 % ». La phrase est-elle correcte ?

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a)
b)
c)
d)
e)
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Réponses

  • a) 1,51{,}5 point de pourcentage, ou +25  %+25\;\% en relatif
  • b) « Le parti gagne 44 POINTS » et « les intentions augmentent de 12,5  %12{,}5\;\% » : les deux sont exactes
  • c) Baisse de 8,0  %8{,}0\;\% ; pour revenir à 850850, il faut une hausse de 8,7  %8{,}7\;\%
  • d) Parce que le dénominateur diffère ; effacer une baisse de tt exige une hausse de t1t\dfrac{t}{1-t}
  • e) Correcte, et c'est ce qui la rend piégeuse : +2+2 points ET +20  %+20\;\%, il faut écrire les deux

a) En POINTS de pourcentage : 7,56,0=1,57{,}5-6{,}0=1{,}5 point. En POURCENTAGE : 7,56,06,0=0,25\dfrac{7{,}5-6{,}0}{6{,}0}=0{,}25, soit une hausse de 25 %. Les deux nombres, 1,5 et 25, décrivent le même événement et ne sont pas interchangeables. La règle de rédaction est simple : une différence de deux pourcentages se dit en POINTS; un rapport de deux pourcentages se dit en POUR CENT.

b) Première phrase : « le parti gagne 4 POINTS, passant de 32 % à 36 % ». Seconde phrase : « les intentions de vote pour ce parti augmentent de 12,5 %, puisque 363232=0,125\dfrac{36-32}{32}=0{,}125 ». La première est celle qu'emploient les analystes politiques, parce qu'elle se compare directement à la marge d'erreur, elle aussi exprimée en points. La seconde est correcte mais trompeuse dans ce contexte : elle donne l'impression d'une progression spectaculaire là où quatre points peuvent tenir dans le bruit d'échantillonnage.

c) Variation relative : 782850850=68850=0,08\dfrac{782-850}{850}=\dfrac{-68}{850}=-0{,}08, soit une baisse de 8,0 %. Pour revenir à 850 depuis 782 : 850782782=687820,0870\dfrac{850-782}{782}=\dfrac{68}{782}\approx 0{,}0870, soit une hausse de 8,7 %. Il faut donc une hausse PLUS FORTE que la baisse subie pour retrouver le point de départ.

d) Parce qu'une variation relative se calcule toujours sur la valeur de DÉPART, et que les deux mouvements n'ont pas la même valeur de départ : 850 pour la baisse, 782 pour la hausse. Le même écart absolu de 68 rapporté à un dénominateur plus petit donne un pourcentage plus grand. Formellement, une baisse de tt suivie d'une hausse de tt donne le facteur (1t)(1+t)=1t2<1\left(1-t\right)\left(1+t\right)=1-t^{2}<1 : on ne revient jamais au point de départ. Pour effacer une baisse de tt, il faut une hausse de t1t\dfrac{t}{1-t}.

e) Elle est correcte, et c'est précisément ce qui la rend piégeuse. Passer de 10 % à 12 % est bien une hausse relative de 121010=20%\dfrac{12-10}{10}=20\%, et c'est aussi une hausse de 2 POINTS. La formulation choisie, sans être fausse, est celle qui fait le plus d'effet, et le lecteur pressé retiendra qu'un cinquième de la population est tombé dans la pauvreté. Un journal rigoureux écrit les deux : « le taux passe de 10 % à 12 %, soit deux points de plus, une hausse de 20 % ».

Exercice 2 : Les variations successives ne s'additionnent pas

Deuxième source d'erreurs : enchaîner des pourcentages. On les MULTIPLIE, sous forme de coefficients multiplicateurs, et jamais on ne les additionne.

  • a) Un prix augmente de 10 % puis diminue de 10 %. Quelle est la variation globale ?
  • b) Les frais de scolarité augmentent de 3 % par an pendant 5 ans. Quelle est la hausse totale ? Et l'écart avec l'addition naïve de 15 % ?
  • c) Une population décroît de 2 % par an pendant 12 ans. Quelle proportion subsiste ?
  • d) Un salaire passe de 42 000 à 51 500 dollars en 7 ans. Calculez le taux de croissance annuel MOYEN.
  • e) Un commerce annonce « 30 % de rabais, plus 20 % supplémentaires à la caisse ». Le rabais total est-il de 50 % ?

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Réponses

  • a) 1,10×0,90=0,991{,}10\times 0{,}90=0{,}99 : une baisse de 1  %1\;\%
  • b) 1,0351,15931{,}03^{5}\approx 1{,}1593, soit +15,93  %+15{,}93\;\% ; l'addition naïve annonce 15  %15\;\%
  • c) 0,98120,78470{,}98^{12}\approx 0{,}7847 : il subsiste 78,5  %78{,}5\;\%, une perte de 21,5  %21{,}5\;\% et non de 24  %24\;\%
  • d) (5150042000)1/712,96  %\left(\dfrac{51\,500}{42\,000}\right)^{1/7}-1\approx 2{,}96\;\% par an, moyenne géométrique
  • e) Non : 0,70×0,80=0,560{,}70\times 0{,}80=0{,}56, donc 44  %44\;\% de rabais et non 50  %50\;\%

a) Coefficients multiplicateurs : 1,101{,}10 puis 0,900{,}90, donc 1,10×0,90=0,991{,}10\times 0{,}90=0{,}99. Le prix a donc BAISSÉ de 1 %. Un objet à 200 dollars passe à 220 puis à 198. L'ordre des deux variations ne change rien, puisque la multiplication est commutative : c'est un bon argument pour convaincre un élève que le résultat ne dépend pas du sens de lecture.

b) Coefficient global : 1,0351,15931{,}03^{5}\approx 1{,}1593, soit une hausse de 15,93 %. L'addition naïve donnerait 15 %, ce qui sous-estime de près d'un point. L'écart vient des INTÉRÊTS COMPOSÉS : la hausse de la troisième année s'applique à un montant déjà augmenté deux fois. L'écart croît vite avec le nombre de périodes : sur 20 ans, 1,03201,8061{,}03^{20}\approx 1{,}806 contre 1,60 pour l'addition, soit 20 points de différence.

c) Coefficient : 0,98120,78470{,}98^{12}\approx 0{,}7847. Il subsiste donc environ 78,5 % de la population, soit une perte de 21,5 % en douze ans, alors que l'addition naïve annoncerait 24 %. Ici l'erreur naïve EXAGÈRE la perte, parce que chaque baisse s'applique à une population déjà réduite. Retenir la règle : la composition atténue les baisses et amplifie les hausses par rapport à l'addition.

d) On cherche tt tel que 42000×(1+t)7=5150042\,000\times \left(1+t\right)^{7}=51\,500, donc (1+t)7=51500420001,22619\left(1+t\right)^{7}=\dfrac{51\,500}{42\,000}\approx 1{,}22619 et 1+t=1,226191/71,029581+t=1{,}22619^{1/7}\approx 1{,}02958. Le taux annuel moyen vaut donc environ 2,96 %. C'est une moyenne GÉOMÉTRIQUE et non arithmétique : diviser la hausse totale de 22,6 % par 7 donnerait 3,23 %, un nombre qui ne reconstitue pas le résultat final si on l'applique sept fois.

e) Non. Les deux rabais s'appliquent successivement : 0,70×0,80=0,560{,}70\times 0{,}80=0{,}56, donc le client paie 56 % du prix et le rabais total vaut 44 %, non 50 %. Sur un article à 100 dollars : 70 dollars après le premier rabais, puis 56 dollars après le second. L'écart de six points est exactement le produit 0,30×0,20=0,060{,}30\times 0{,}20=0{,}06, c'est-à-dire le rabais que l'on accorderait deux fois si l'on additionnait. C'est la version commerciale du même piège, et elle est parfaitement légale parce que l'annonce ne dit jamais que les rabais s'additionnent.

Exercice 3 : Les indices base 100 : comparer ce qui n'a pas la même unité

Un indice ramène toute série à un point de départ commun, conventionnellement 100. Il devient alors possible de comparer un loyer en dollars et un revenu en dollars, ou même un nombre d'inscriptions et une superficie.

loyer moyen, base 100revenu median, base 100six annees, meme depart
  • a) Le loyer moyen passe de 780 à 1 186 dollars en six ans. Calculez l'indice de la dernière année, base 100 la première.
  • b) Le revenu médian passe de 34 200 à 40 000 dollars sur la même période. Calculez son indice et comparez les deux évolutions.
  • c) De combien le loyer a-t-il augmenté PAR RAPPORT au revenu ? Donnez le rapport des deux indices et interprétez-le.
  • d) On veut changer de base et prendre l'année 3 comme référence. L'indice du loyer y valait 129. Recalculez les indices des années 0 et 5 dans la nouvelle base.
  • e) Un indice peut-il descendre en dessous de 100 ? Que signifie alors la valeur 87 ?

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Réponses

  • a) 1186780×100152,1\dfrac{1\,186}{780}\times 100\approx 152{,}1, soit +52  %+52\;\%
  • b) 4000034200×100117,0\dfrac{40\,000}{34\,200}\times 100\approx 117{,}0, soit +17  %+17\;\%
  • c) 152,1117,01,300\dfrac{152{,}1}{117{,}0}\approx 1{,}300 : le loyer monte 30  %30\;\% plus vite que le revenu
  • d) Année 0 : 77,577{,}5. Année 5 : 117,9117{,}9. Le rapport 1,5211{,}521 est inchangé
  • e) Oui : 8787 signifie 87  %87\;\% de la valeur de référence, soit une baisse de 13  %13\;\%

a) I=1186780×100152,1I=\dfrac{1\,186}{780}\times 100\approx 152{,}1. Le loyer a donc augmenté d'environ 52 % en six ans. L'indice se lit directement comme un pourcentage de l'année de base, ce qui est tout son intérêt : 152 signifie « 152 % de ce qu'il était », donc 52 % de plus.

b) I=4000034200×100117,0I=\dfrac{40\,000}{34\,200}\times 100\approx 117{,}0, soit une hausse de 17 %. Les deux séries partent de 100 et arrivent à 152 et 117 : sur le graphique, l'écart se creuse régulièrement, ce qu'aucune comparaison de dollars bruts n'aurait rendu visible, puisque 1 186 dollars et 40 000 dollars ne se comparent pas.

c) Rapport des indices : 152,1117,01,300\dfrac{152{,}1}{117{,}0}\approx 1{,}300. Le loyer a donc augmenté 30 % plus vite que le revenu. Autrement dit, la part du revenu consacrée au loyer a été multipliée par 1,30 : si elle valait 27 % au départ, elle vaut maintenant environ 35 %. C'est ce quotient d'indices, et non la différence 152 moins 117, qui a un sens : soustraire deux indices donnerait 35 « points d'indice », une grandeur dont l'interprétation dépend de la base choisie.

d) Changer de base revient à diviser tous les indices par celui de la nouvelle année de référence et à multiplier par 100. Année 0 : 100129×10077,5\dfrac{100}{129}\times 100\approx 77{,}5. Année 5 : 152,1129×100117,9\dfrac{152{,}1}{129}\times 100\approx 117{,}9. On vérifie que l'année 3 vaut désormais 100 exactement. L'ÉVOLUTION est inchangée : le rapport entre l'année 5 et l'année 0 vaut 117,977,51,521\dfrac{117{,}9}{77{,}5}\approx 1{,}521 dans la nouvelle base comme dans l'ancienne. Un indice ne contient donc aucune information absolue, seulement des rapports.

e) Oui, dès que la valeur est inférieure à celle de l'année de base. Un indice de 87 signifie que la grandeur ne vaut plus que 87 % de sa valeur de référence, soit une baisse de 13 %. C'est une lecture fréquente pour les indices de production industrielle ou d'effectifs scolaires. Attention à ne pas dire « l'indice a baissé de 13 points » si la base n'est pas 100 : la formulation correcte compare toujours à la base explicitement nommée, par exemple « 87, base 100 en 2015 ».

Exercice 4 : Dollars courants, dollars constants et pouvoir d'achat

Un montant en dollars de 2005 et un montant en dollars de 2025 ne sont pas dans la même unité : il faut convertir avant de comparer. L'indice des prix à la consommation est le taux de change entre les deux.

On prendra un indice des prix valant 100 en 2005, 120,0 en 2015 et 150,0 en 2025.

dollars courantsdollars constants de 20052005, 2010, 2015, 2020, 2025
  • a) Un salaire de 48 000 dollars en 2005 et de 68 000 dollars en 2025 : convertissez le second en dollars constants de 2005.
  • b) Le pouvoir d'achat a-t-il augmenté ou diminué ? De combien, en pourcentage ?
  • c) Quel salaire de 2025 aurait fallu pour maintenir exactement le pouvoir d'achat de 2005 ?
  • d) Le taux d'inflation ANNUEL MOYEN sur ces vingt ans : calculez-le.
  • e) Un ami affirme : « mon salaire a augmenté de 42 % en vingt ans, je gagne bien plus qu'avant ». Que lui répondre en une phrase et un calcul ?

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Réponses

  • a) 68000×1001504533368\,000\times \dfrac{100}{150}\approx 45\,333 dollars de 2005
  • b) Il a DIMINUÉ d'environ 5,6  %5{,}6\;\%
  • c) 48000×1,50=7200048\,000\times 1{,}50=72\,000 dollars, soit 40004\,000 de plus que les 6800068\,000 versés
  • d) 1,51/2012,05  %1{,}5^{1/20}-1\approx 2{,}05\;\% par an
  • e) « Les prix ont monté de 50  %50\;\% » : 1,421,500,944\dfrac{1{,}42}{1{,}50}\approx 0{,}944, tu es plus pauvre de 5,6  %5{,}6\;\%

a) Conversion : 68000×100150=68000×0,66674533368\,000\times \dfrac{100}{150}=68\,000\times 0{,}6667\approx 45\,333 dollars de 2005. La règle est de multiplier par le rapport « indice de l'année VISÉE sur indice de l'année du montant ». On peut vérifier le sens du calcul par le bon sens : les prix ayant monté, un dollar de 2025 vaut moins, donc le montant converti doit être PLUS PETIT que 68 000.

b) Le pouvoir d'achat a DIMINUÉ : 45 333 dollars de 2005 contre 48 000 en 2005, soit une baisse de 4533348000480000,0556\dfrac{45\,333-48\,000}{48\,000}\approx -0{,}0556, environ 5,6 %. Voilà le résultat central du chapitre : un salaire qui augmente de 42 % en vingt ans peut correspondre à un appauvrissement, parce que les prix, eux, ont augmenté de 50 %.

c) Il aurait fallu 48000×150100=7200048\,000\times \dfrac{150}{100}=72\,000 dollars en 2025. L'écart avec les 68 000 réellement versés, soit 4 000 dollars, mesure exactement la perte de pouvoir d'achat en dollars de 2025. On peut vérifier la cohérence : 68000720000,944\dfrac{68\,000}{72\,000}\approx 0{,}944, ce qui redonne bien la baisse de 5,6 % de la question précédente.

d) On cherche tt tel que (1+t)20=150100=1,5\left(1+t\right)^{20}=\dfrac{150}{100}=1{,}5, donc 1+t=1,51/201,020481+t=1{,}5^{1/20}\approx 1{,}02048 et t2,05%t\approx 2{,}05\% par an. Un taux d'inflation annuel de 2 %, qui paraît anodin, suffit donc à faire perdre un tiers du pouvoir d'achat d'un montant nominal en vingt ans, puisque 11,50,667\dfrac{1}{1{,}5}\approx 0{,}667.

e) « Ton salaire a augmenté de 42 %, les prix de 50 % : tu es plus pauvre de 5,6 %. » Le calcul tient en une ligne : 1,41671,500,944\dfrac{1{,}4167}{1{,}50}\approx 0{,}944, en partant du coefficient exact du salaire, 6800048000=1,4167\dfrac{68\,000}{48\,000}=1{,}4167, et non de son arrondi à 1,421{,}42. C'est la formule générale du pouvoir d'achat, coefficient du salaire divisé par coefficient des prix, et c'est le seul calcul à retenir de l'exercice. Tout salaire dont la hausse est inférieure à l'inflation représente une baisse réelle, quel que soit l'effet du chiffre annoncé.

Exercice 5 : Le taux de chômage : ce que le dénominateur décide

Un taux est un quotient, et l'essentiel se joue au dénominateur. Le taux de chômage en est l'exemple le plus disputé, parce que le choix de qui compte comme chômeur change le résultat de plusieurs points.

population de 15 ans et pluspopulation ACTIVEinactifsoccupes + chomeursetudes, retraite, decouragesle taux de chomage a la population ACTIVE au denominateur
  • a) Une région compte 640 000 personnes de 15 ans et plus, dont 384 000 en emploi et 32 000 en recherche active d'emploi. Calculez le taux de chômage et le taux d'activité.
  • b) 18 000 personnes ont cessé de chercher un emploi, découragées. Recalculez le taux de chômage en les comptant comme chômeurs.
  • c) Le nombre d'emplois reste identique mais 12 000 chômeurs se retirent du marché. Que devient le taux de chômage ?
  • d) Expliquez pourquoi une baisse du taux de chômage n'est pas nécessairement une bonne nouvelle.
  • e) Le taux d'emploi est le rapport des personnes en emploi à la population de 15 ans et plus. Calculez-le et dites en quoi il complète le taux de chômage.

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Réponses

  • a) Active 416000416\,000 ; chômage 7,7  %7{,}7\;\% ; activité 65  %65\;\%
  • b) 5000043400011,5  %\dfrac{50\,000}{434\,000}\approx 11{,}5\;\%, près de quatre points de plus pour la même réalité
  • c) 200004040005,0  %\dfrac{20\,000}{404\,000}\approx 5{,}0\;\% : 2,72{,}7 points de moins sans un seul emploi créé
  • d) Parce que le taux baisse aussi quand le dénominateur diminue, c'est-à-dire par découragement
  • e) 384000640000=60  %\dfrac{384\,000}{640\,000}=60\;\% ; son dénominateur est insensible au comportement de recherche

a) Population ACTIVE : 384000+32000=416000384\,000+32\,000=416\,000 personnes, celles qui ont un emploi ou en cherchent un activement. Taux de chômage : 320004160000,0769\dfrac{32\,000}{416\,000}\approx 0{,}0769, soit 7,7 %. Taux d'activité : 416000640000=0,65\dfrac{416\,000}{640\,000}=0{,}65, soit 65 %. Il faut insister sur le dénominateur du taux de chômage : ce n'est pas la population totale, c'est la population active, ce qui exclut les étudiants à temps plein, les retraités et les personnes qui ne cherchent pas.

b) En comptant les 18 000 découragés comme chômeurs, la population active devient 416000+18000=434000416\,000+18\,000=434\,000 et le nombre de chômeurs 32000+18000=5000032\,000+18\,000=50\,000. Le taux devient 500004340000,1152\dfrac{50\,000}{434\,000}\approx 0{,}1152, soit 11,5 %. Près de quatre points d'écart pour une même réalité économique, uniquement parce qu'on a changé la définition de « chercher un emploi ». C'est pourquoi Statistique Canada publie plusieurs taux complémentaires, du R1 au R8, plutôt qu'un seul.

c) La population active tombe à 41600012000=404000416\,000-12\,000=404\,000 et les chômeurs à 2000020\,000. Le taux devient 200004040000,0495\dfrac{20\,000}{404\,000}\approx 0{,}0495, soit 5,0 % au lieu de 7,7 %. Le taux a donc CHUTÉ de 2,7 points alors qu'aucun emploi n'a été créé : les gens ont simplement cessé de chercher. C'est le mécanisme exact du découragement, et il opère fortement en fin de récession.

d) Parce que le taux peut baisser pour deux raisons opposées : parce que le numérateur diminue, des chômeurs trouvent un emploi, ce qui est une bonne nouvelle; ou parce que le dénominateur diminue, des chômeurs quittent la population active, ce qui est une mauvaise nouvelle. Les deux mouvements donnent la même variation du taux. Pour trancher, il faut regarder le TAUX D'EMPLOI et le taux d'activité : si le taux de chômage baisse et que le taux d'emploi baisse aussi, c'est du découragement.

e) Taux d'emploi : 384000640000=0,60\dfrac{384\,000}{640\,000}=0{,}60, soit 60 %. Il complète le taux de chômage parce que son dénominateur, la population totale de 15 ans et plus, ne dépend pas du comportement de recherche : il est INSENSIBLE au découragement. Quand des chômeurs se retirent, le taux de chômage baisse et le taux d'emploi reste identique, ce qui révèle immédiatement le trucage involontaire. Publier les deux ensemble est la pratique correcte, et c'est ce que font les organismes statistiques.

Partie B : problèmes et raisonnement (/50)

Exercice 6 : Taux bruts, taux spécifiques et taux standardisés

Comparer deux populations par un taux brut revient souvent à comparer leurs structures d'âge plutôt que le phénomène étudié. La standardisation directe corrige exactement cela, et c'est l'outil de base de la démographie et de l'épidémiologie.

Deux régions, avec leurs taux de mortalité pour 1 000 habitants par groupe d'âge.

Groupe d'âgeRégion A : partA : tauxRégion B : partB : taux
Moins de 40 ans60 %1,040 %1,2
40 à 64 ans30 %6,030 %7,0
65 ans et plus10 %50,030 %55,0
  • a) Calculez le taux BRUT de mortalité de chaque région.
  • b) Comparez les taux SPÉCIFIQUES par groupe d'âge. Quelle région est la plus mortelle à âge égal ?
  • c) Standardisez les deux taux sur une population de référence répartie à 50 %, 30 % et 20 %.
  • d) Comparez l'écart brut et l'écart standardisé. Qu'a fait la standardisation ?
  • e) Un maire de la région A déclare : « notre population est en meilleure santé, notre taux de mortalité est trois fois moindre ». Corrigez.

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a)
b)
c)
d)
e)
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Réponses

  • a) 7,47{,}4 pour 10001\,000 en A, 19,0819{,}08 en B
  • b) B, mais de peu : rapports 1,201{,}20, 1,171{,}17 et 1,101{,}10 par tranche, contre 2,582{,}58 en brut
  • c) 12,312{,}3 pour A, 13,713{,}7 pour B
  • d) Écart brut 11,6811{,}68 contre écart standardisé 1,41{,}4 : plus de 88  %88\;\% de l'écart venait de l'âge
  • e) « Notre population est plus jeune » ; à structure comparable, 12,312{,}3 contre 13,713{,}7, soit 10  %10\;\% de moins

a) Taux brut de A : 0,60×1,0+0,30×6,0+0,10×50,0=0,6+1,8+5,0=7,40{,}60\times 1{,}0+0{,}30\times 6{,}0+0{,}10\times 50{,}0=0{,}6+1{,}8+5{,}0=7{,}4 pour 1 000. Taux brut de B : 0,40×1,2+0,30×7,0+0,30×55,0=0,48+2,1+16,5=19,080{,}40\times 1{,}2+0{,}30\times 7{,}0+0{,}30\times 55{,}0=0{,}48+2{,}1+16{,}5=19{,}08 pour 1 000. La région B affiche donc un taux brut deux fois et demie supérieur.

b) À âge égal, la région B est bien la plus mortelle, mais de très peu : 1,2 contre 1,0 chez les moins de 40 ans, 7,0 contre 6,0 chez les 40 à 64 ans, 55,0 contre 50,0 chez les aînés. Les rapports valent respectivement 1,20, 1,17 et 1,10, soit une surmortalité d'environ 10 à 20 % dans chaque tranche, sans commune mesure avec le rapport de 2,58 entre les taux bruts.

c) Taux standardisé de A : 0,50×1,0+0,30×6,0+0,20×50,0=0,5+1,8+10,0=12,30{,}50\times 1{,}0+0{,}30\times 6{,}0+0{,}20\times 50{,}0=0{,}5+1{,}8+10{,}0=12{,}3. Taux standardisé de B : 0,50×1,2+0,30×7,0+0,20×55,0=0,6+2,1+11,0=13,70{,}50\times 1{,}2+0{,}30\times 7{,}0+0{,}20\times 55{,}0=0{,}6+2{,}1+11{,}0=13{,}7. On applique les taux spécifiques RÉELS de chaque région à une structure d'âge COMMUNE et fictive : les deux nombres obtenus décrivent ce qui se passerait si les deux régions avaient la même pyramide des âges.

d) Écart brut : 19,087,4=11,6819{,}08-7{,}4=11{,}68 pour 1 000, avec un rapport de 2,58. Écart standardisé : 13,712,3=1,413{,}7-12{,}3=1{,}4, avec un rapport de 1,11. La standardisation a retiré l'effet de la STRUCTURE D'ÂGE : elle montre que plus de 88 % de l'écart brut venait du fait que la région B compte trois fois plus d'aînés, et non d'une différence de mortalité à âge égal. C'est le résultat typique de cet outil, et il renverse presque toujours l'interprétation naïve.

e) Le maire compare des taux bruts, donc principalement des pyramides des âges. Correction : « notre population est plus jeune, ce qui explique l'essentiel de notre taux brut plus faible. À structure d'âge comparable, notre mortalité est de 12,3 pour 1 000 contre 13,7 chez notre voisine, soit environ 10 % de moins, ce qui reste un avantage réel mais bien plus modeste. » Il faut ajouter que cet avantage résiduel demande lui-même une explication, revenu, accès aux soins, environnement, et qu'un taux standardisé n'est jamais qu'un point de départ pour l'analyse.

Exercice 7 : Croissance, temps de doublement et règle de 70

Une croissance à taux constant est une croissance EXPONENTIELLE, et l'intuition humaine y est très mauvaise. La règle de 70 est le raccourci qui la rend lisible.

1020304050607080100200300400500base 100, croissance de 2 % par andouble a 35 ansquadruple a 70 ansannees
  • a) Une population croît de 2,0 % par an. Calculez son temps de doublement exact, puis avec la règle de 70.
  • b) Justifiez la règle de 70 à partir de ln(2)\ln(2).
  • c) Une ville de 180 000 habitants croît de 1,4 % par an. Quelle sera sa population dans 25 ans ?
  • d) Deux pays, l'un à 0,5 % et l'autre à 3,0 % par an. Au bout de combien d'années le second aura-t-il triplé, et où en sera le premier ?
  • e) Un chroniqueur écrit que « la croissance de 3 % est modeste ». Que répondre en une phrase chiffrée ?

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a)
b)
c)
d)
e)
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Réponses

  • a) ln2ln1,0235,0\dfrac{\ln 2}{\ln 1{,}02}\approx 35{,}0 ans, et 702=35\dfrac{70}{2}=35
  • b) nln(1+t)=ln20,693n\ln(1+t)=\ln 2\approx 0{,}693 et ln(1+t)t\ln(1+t)\approx t, d'où n69,3pn\approx \dfrac{69{,}3}{p}, arrondi à 70
  • c) 180000×1,01425254800180\,000\times 1{,}014^{25}\approx 254\,800 habitants ; doublement en 5050 ans, donc ×2\times \sqrt{2} en 25
  • d) ln3ln1,0337,2\dfrac{\ln 3}{\ln 1{,}03}\approx 37{,}2 ans ; l'autre n'est qu'à 1,2041{,}204, un rapport final de 2,52{,}5
  • e) « À 3  %3\;\%, tout double en 2323 ans et est multiplié par 88 en 7070 ans »

a) Exact : on résout (1,02)n=2\left(1{,}02\right)^{n}=2, donc n=ln2ln1,02=0,69310,01980335,0n=\dfrac{\ln 2}{\ln 1{,}02}=\dfrac{0{,}6931}{0{,}019803}\approx 35{,}0 ans. Règle de 70 : 702,0=35\dfrac{70}{2{,}0}=35 ans. L'accord est excellent, et il le reste pour tous les taux usuels, disons de 0,5 % à 10 %.

b) Le doublement exige (1+t)n=2\left(1+t\right)^{n}=2, donc nln(1+t)=ln20,693n\ln\left(1+t\right)=\ln 2\approx 0{,}693. Pour un tt petit, ln(1+t)t\ln\left(1+t\right)\approx t, d'où n0,693tn\approx \dfrac{0{,}693}{t}. En exprimant le taux en POURCENTAGE, t=p100t=\dfrac{p}{100}, on obtient n69,3pn\approx \dfrac{69{,}3}{p}, arrondi à 70 parce que ce nombre a beaucoup de diviseurs entiers, ce qui rend le calcul mental facile : 70 divisé par 2, par 5, par 7 ou par 10 tombe juste.

c) 180000×(1,014)25=180000×1,4159254800180\,000\times \left(1{,}014\right)^{25}=180\,000\times 1{,}4159\approx 254\,800 habitants. On peut contrôler avec la règle de 70 : le temps de doublement vaut 701,4=50\dfrac{70}{1{,}4}=50 ans, donc en 25 ans, soit une demi-période, la population doit être multipliée par environ 21,414\sqrt{2}\approx 1{,}414, ce qui concorde à trois décimales près avec le calcul exact.

d) Triplement à 3 % : n=ln3ln1,03=1,09860,02955937,2n=\dfrac{\ln 3}{\ln 1{,}03}=\dfrac{1{,}0986}{0{,}029559}\approx 37{,}2 ans. Pendant ce temps, le pays à 0,5 % est multiplié par (1,005)37,21,204\left(1{,}005\right)^{37{,}2}\approx 1{,}204, soit une hausse de 20 %. En moins de quarante ans, un écart de 2,5 points de taux annuel produit donc un rapport de 31,2042,5\dfrac{3}{1{,}204}\approx 2{,}5 entre les deux pays. C'est ce mécanisme, et non un événement particulier, qui explique la divergence des trajectoires démographiques et économiques sur un demi-siècle.

e) « À 3 % par an, tout double en 23 ans et est multiplié par 8 en 70 ans. » Le calcul : 70323,3\dfrac{70}{3}\approx 23{,}3 ans par doublement, et 70 ans contiennent trois doublements, donc un facteur 23=82^{3}=8. Cette phrase suffit à faire comprendre qu'aucun taux de croissance constant n'est modeste sur une longue durée, et c'est l'argument central de tous les débats sur la croissance des ressources finies.

Exercice 8 : Cinq affirmations à corriger

Chacune des cinq affirmations suivantes est FAUSSE. Dites pourquoi et donnez l'énoncé correct.

  • 1) « Le taux de chômage est passé de 8 % à 6 %, il a donc baissé de 2 %. »
  • 2) « Les frais montent de 4 % par an; en dix ans ils auront augmenté de 40 %. »
  • 3) « Mon salaire est passé de 45 000 à 60 000 dollars en quinze ans : j'ai gagné 33 % de pouvoir d'achat. »
  • 4) « L'indice des prix est passé de 120 à 150, il a donc augmenté de 30 %. »
  • 5) « La région A a un taux de mortalité brut deux fois plus faible que la région B : on y vit deux fois plus longtemps. »

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1)
2)
3)
4)
5)
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Réponses

  • 1) FAUX : 22 POINTS de baisse, soit 25  %-25\;\% en relatif
  • 2) FAUX : 1,04101,48021{,}04^{10}\approx 1{,}4802, soit +48,0  %+48{,}0\;\% et non 40  %40\;\%
  • 3) FAUX : il manque les prix ; 1,3331,400,952\dfrac{1{,}333}{1{,}40}\approx 0{,}952, une PERTE de 4,8  %4{,}8\;\%
  • 4) FAUX en pourcentage : 3030 points d'indice, soit +25  %+25\;\% sur la période et +50  %+50\;\% depuis la base
  • 5) FAUX deux fois : un taux brut suit la structure d'âge, et il n'est pas l'inverse d'une durée de vie

1) FAUX, ou du moins ambigu au point d'être faux. La baisse vaut 2 POINTS de pourcentage, et en pourcentage elle vaut 688=25%\dfrac{6-8}{8}=-25\%. Écrire « baissé de 2 % » suggère la seconde lecture et donne un nombre douze fois trop petit. Énoncé correct : le taux de chômage a reculé de deux points, passant de 8 % à 6 %, soit une baisse relative de 25 %.

2) FAUX. Les taux se composent : 1,04101,48021{,}04^{10}\approx 1{,}4802, soit une hausse de 48,0 % et non de 40 %. L'écart de huit points vient du fait que chaque hausse s'applique à un montant déjà augmenté. Énoncé correct : à 4 % par an, les frais augmentent d'environ 48 % en dix ans, et l'addition des taux ne vaut comme approximation que sur deux ou trois périodes.

3) FAUX, il manque les prix. La hausse nominale vaut 6000045000=1,333\dfrac{60\,000}{45\,000}=1{,}333, soit 33 %; mais si l'indice des prix a monté de 40 % sur la période, le pouvoir d'achat vaut 1,3331,400,952\dfrac{1{,}333}{1{,}40}\approx 0{,}952, soit une PERTE de 4,8 %. Énoncé correct : le salaire nominal a augmenté de 33 %, et le pouvoir d'achat ne se calcule qu'en divisant ce coefficient par celui de l'indice des prix.

4) FAUX si l'on parle en pourcentage, vrai si l'on parle en points d'indice. L'indice a gagné 30 POINTS D'INDICE, ce qui correspond à une hausse de 150120120=0,25\dfrac{150-120}{120}=0{,}25, soit 25 %. La confusion vient de ce que l'indice ressemble à un pourcentage sans en être un. Énoncé correct : l'indice passe de 120 à 150, ce qui représente une hausse des prix de 25 % par rapport à la période précédente, et de 50 % par rapport à l'année de base.

5) FAUX deux fois. D'abord, un taux brut dépend surtout de la structure d'âge : la région A est probablement plus jeune, et la standardisation ramènerait l'écart à presque rien. Ensuite, un taux de mortalité n'est pas l'inverse d'une durée de vie : l'espérance de vie se calcule à partir des taux par âge dans une table de mortalité, et un taux brut deux fois plus faible ne correspond jamais à une espérance de vie doublée. Énoncé correct : les taux bruts ne se comparent pas entre populations de structures différentes; il faut les standardiser, et pour parler de durée de vie il faut passer par l'espérance de vie.

Exercice 9 : Problème : vingt ans de salaire enseignant

Le cas complet, celui qui revient dans tous les débats sur les conventions collectives. Un salaire d'entrée passe de 48 000 dollars en 2005 à 68 000 dollars en 2025, l'indice des prix passant de 100 à 150.

2005 courant482025 courant682025 constant45,301224364860salaire annuel, en milliers de dollars
  • a) Calculez la hausse nominale en pourcentage, puis la hausse réelle.
  • b) Le syndicat demande un rattrapage complet. Quel salaire faut-il, et quelle hausse cela représente-t-il ?
  • c) L'employeur propose 3 % par an pendant trois ans, avec une inflation prévue de 2,2 % par an. Le pouvoir d'achat sera-t-il rétabli au bout des trois ans ?
  • d) Combien d'années à 3 % contre 2,2 % faudrait-il pour effacer complètement la perte ?
  • e) Le communiqué de l'employeur annonce « une hausse cumulative de 9,3 % sur trois ans ». Vérifiez et commentez le choix du mot cumulative.

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a)
b)
c)
d)
e)
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Réponses

  • a) Nominale +41,7  %+41{,}7\;\% ; réelle 1,41671,500,944\dfrac{1{,}4167}{1{,}50}\approx 0{,}944, soit 5,6  %-5{,}6\;\%
  • b) 7200072\,000 dollars, soit +5,9  %+5{,}9\;\% depuis 6800068\,000
  • c) Non : 1,09271,06751,0236\dfrac{1{,}0927}{1{,}0675}\approx 1{,}0236, donc 0,96670{,}9667 au total, encore 3,3  %3{,}3\;\% sous 2005
  • d) ln1,0588ln1,007837,3\dfrac{\ln 1{,}0588}{\ln 1{,}00783}\approx 7{,}3 ans, à inflation constante
  • e) 1,033=1,09271{,}03^{3}=1{,}0927, soit 9,27  %9{,}27\;\% : exact, et c'est le plus grand des cinq chiffres possibles

a) Hausse NOMINALE : 680004800048000=20000480000,4167\dfrac{68\,000-48\,000}{48\,000}=\dfrac{20\,000}{48\,000}\approx 0{,}4167, soit 41,7 %. Hausse RÉELLE : coefficient du salaire divisé par coefficient des prix, 1,41671,500,9444\dfrac{1{,}4167}{1{,}50}\approx 0{,}9444, soit une BAISSE de 5,6 % du pouvoir d'achat. Les deux chiffres sont exacts et racontent des histoires opposées : c'est exactement pourquoi les deux parties d'une négociation citent chacune le sien.

b) Rattrapage complet : 48000×1,50=7200048\,000\times 1{,}50=72\,000 dollars. Depuis 68 000, cela représente 7200068000680000,0588\dfrac{72\,000-68\,000}{68\,000}\approx 0{,}0588, soit une hausse de 5,9 %. On remarque l'asymétrie déjà rencontrée : la perte vaut 5,6 % et le rattrapage exige 5,9 %, parce que les deux pourcentages ne se calculent pas sur la même base.

c) Coefficient du salaire sur trois ans : 1,0331,09271{,}03^{3}\approx 1{,}0927. Coefficient des prix : 1,02231,06751{,}022^{3}\approx 1{,}0675. Pouvoir d'achat : 1,09271,06751,0236\dfrac{1{,}0927}{1{,}0675}\approx 1{,}0236, soit un gain de 2,4 % en trois ans. Le pouvoir d'achat progresse donc, mais il ne rétablit pas la perte : partant de 0,9444, on arrive à 0,9444×1,02360,96670{,}9444\times 1{,}0236\approx 0{,}9667, encore 3,3 % en dessous du niveau de 2005.

d) Chaque année, le pouvoir d'achat est multiplié par 1,031,0221,00783\dfrac{1{,}03}{1{,}022}\approx 1{,}00783. Il faut résoudre (1,00783)n=10,9444=1,0588\left(1{,}00783\right)^{n}=\dfrac{1}{0{,}9444}=1{,}0588, donc n=ln1,0588ln1,007830,057160,0078007,3n=\dfrac{\ln 1{,}0588}{\ln 1{,}00783}\approx \dfrac{0{,}05716}{0{,}007800}\approx 7{,}3 ans. Il faudrait donc plus de sept ans de ce rythme pour revenir au pouvoir d'achat de 2005, à supposer que l'inflation reste à 2,2 %, ce qui est l'hypothèse la plus fragile de tout le calcul.

e) Vérification : 1,033=1,0927271{,}03^{3}=1{,}092727, soit 9,27 %, arrondi à 9,3 %. Le chiffre est donc exact. Le mot « cumulative » est correct techniquement, puisqu'il désigne bien l'effet composé des trois hausses, et il est habile en négociation, parce qu'il est le plus grand des chiffres disponibles pour décrire la même offre : on aurait pu dire 3 % par an, ou 9,0 % en addition simple, ou encore 2,4 % de gain réel, ou même une perte résiduelle de 3,3 % par rapport à 2005. Cinq nombres exacts pour une seule offre : la leçon du chapitre est qu'un communiqué se juge au choix de l'indicateur, pas à l'exactitude du calcul.

Exercice 10 : Problème : lire un communiqué économique

Extrait : « L'inflation ralentit à 2,4 % en mars, après 3,1 % en février. Le taux de chômage recule à 5,8 %, son plus bas niveau en deux ans. Le produit intérieur brut par habitant a progressé de 1,2 % sur un an. La croissance des salaires atteint 4,0 %. »

  • a) « L'inflation ralentit » : les prix ont-ils baissé ? Expliquez la différence entre inflation, désinflation et déflation.
  • b) Le pouvoir d'achat des salariés progresse-t-il ? Faites le calcul.
  • c) Le produit intérieur brut par habitant a progressé de 1,2 % alors que la population a crû de 1,8 %. Quelle a été la croissance du produit intérieur brut total ?
  • d) « Son plus bas niveau en deux ans » : quelle information manque-t-il pour juger ?
  • e) Écrivez le paragraphe que vous publieriez à la place, en deux ou trois phrases.

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a)
b)
c)
d)
e)
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Réponses

  • a) Non : +2,4  %+2{,}4\;\% sur un an, c'est une DÉSINFLATION ; la déflation serait un taux négatif
  • b) 1,0401,0241,0156\dfrac{1{,}040}{1{,}024}\approx 1{,}0156, un gain de 1,6  %1{,}6\;\%
  • c) 1,012×1,0181,03021{,}012\times 1{,}018\approx 1{,}0302, soit environ 3,0  %3{,}0\;\%
  • d) La série complète, la marge d'erreur de l'enquête, et l'évolution du taux d'emploi
  • e) Nommer ce qui monte et ce qui ralentit, ramener chaque taux à sa base, signaler ce qui tient dans le bruit

a) Non, les prix continuent de MONTER, simplement moins vite : une inflation de 2,4 % signifie que le niveau général des prix est 2,4 % plus élevé qu'un an plus tôt. Le passage de 3,1 % à 2,4 % s'appelle une DÉSINFLATION, c'est-à-dire un ralentissement de la hausse. La DÉFLATION, elle, est une baisse effective des prix, donc un taux NÉGATIF, et elle est un phénomène rare et redouté, car elle pousse à reporter les achats. Un indice qui passe de 130 à 133,1 puis à 136,3 illustre les trois notions d'un coup : il monte toujours, ses hausses successives sont de 2,4 % puis de moins.

b) Salaires en hausse de 4,0 %, prix en hausse de 2,4 % : le pouvoir d'achat est multiplié par 1,0401,0241,0156\dfrac{1{,}040}{1{,}024}\approx 1{,}0156, soit un gain de 1,6 %. La soustraction naïve donnerait 1,6 point également, ce qui est ici une bonne approximation parce que les taux sont petits; l'écart entre les deux méthodes n'apparaît qu'à la troisième décimale. Il faut malgré tout garder le réflexe du quotient, car sur des taux à deux chiffres l'approximation devient franchement fausse.

c) Le produit intérieur brut par habitant est le rapport du produit total à la population : 1+g1,018=1,012\dfrac{1+g}{1{,}018}=1{,}012, donc 1+g=1,012×1,0181,030221+g=1{,}012\times 1{,}018\approx 1{,}03022 et la croissance totale vaut environ 3,0 %. Ce genre de conversion est capital dans le débat public : une croissance totale de 3 % dans un pays dont la population augmente de 1,8 % ne représente qu'un gain de 1,2 % par personne, et la même croissance dans un pays à population stable en représenterait 3 %.

d) Il manque la SÉRIE. « Plus bas niveau en deux ans » ne dit ni d'où l'on vient, ni si la baisse est régulière ou erratique, ni surtout si le taux d'activité a bougé : un recul du chômage accompagné d'un recul du taux d'emploi signalerait du découragement plutôt qu'une embellie. Il manque aussi la marge d'erreur de l'enquête sur la population active, de l'ordre de deux dixièmes de point, qui peut à elle seule expliquer un recul de 5,9 % à 5,8 %. Enfin, la fenêtre de deux ans est un choix : sur dix ans, le même 5,8 % pourrait être un niveau élevé.

e) « En mars, les prix restent 2,4 % plus élevés qu'un an plus tôt, contre 3,1 % en février : la hausse ralentit mais ne s'inverse pas. Les salaires progressant de 4,0 %, le pouvoir d'achat gagne environ 1,6 % sur un an. Le produit intérieur brut total croît d'environ 3,0 %, mais la population augmentant de 1,8 %, le gain par habitant se limite à 1,2 %. Le taux de chômage recule d'un dixième de point à 5,8 %, un mouvement du même ordre que la marge d'erreur de l'enquête, et qu'il faudra confirmer par l'évolution du taux d'emploi. » Trois idées : nommer ce qui monte et ce qui ralentit, ramener chaque taux à sa base, et signaler ce qui n'est pas distinguable du bruit.

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