1) n1 m1, n2 m2 et n3 m3 sont les sommes des valeurs observées des groupes I1, I2 et I3. La somme n1 m1 + n2 m2 + n3 m3 est donc la somme de toutes les valeurs observées. D’où la moyenne m = [ n1 m1 + n2 m2 + n3 m3 ] / n.
2) Par définition, la variance est la moyenne des carrés des écarts à la moyenne :
sm2 = [n1 (m1 – m)2 + n2 ( m2 – m)2 + n3 (m3 – m)2 ] / n
On la calcule comme la moyenne des carrés moins le carré de la moyenne :
sm2 = [n1 m12
+ n2 m22 + n3 m32
] /n – m2
3)
On a :
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n1 |
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Groupe I1 : |
s12 = |
S |
xi2/ n1
– m12 |
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i=1 |
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|
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n1+n2 |
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Groupe I2 : |
s22 = |
S |
xi2/ n2
– m22 |
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i=n1+1 |
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|
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|
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n |
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Groupe I3 : |
s32 = |
S |
xi2/ n3
– m32 |
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i = n1+n2+1 |
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D’où la somme :
n1 s12 + n2 s22 + n3 s32 |
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n1 |
|
n1+n2 |
|
n |
|
|
= |
S |
xi2 – n1 m12 + |
S |
xi2 – n2m22 + |
S |
xi2 – n3
m32 |
|
|
i=1 |
|
i = n1+1 |
|
i=n1+n2+1 |
|
|
|
n |
|
|
|
|
||
= |
S |
xi2 – n1
m12 – n2 m22 – n3
m32 |
|
|
|
||
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i=1 |
|
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On en déduit :
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n |
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sm2 + [ n1 s12 + n2 s22 + n3 s32 ] /n |
= |
S |
xi2 – m2
|
= s2 |
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i=1 |
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