DataManip Insights ÉPISODE 1Tests statistiquesGratuit
🧪 Épisode 1 · La p-value

« p = 0,03 : il y a 97 % de chances que l'effet soit réel. »
Faux : avec 10 % d'effets réels et 32 % de puissance, 58 % des résultats « significatifs » sont des faux positifs.

La p-value est la probabilité d'observer un écart au moins aussi grand si l'effet était nul. Ce n'est pas la probabilité que l'effet soit réel. Pour passer de l'une à l'autre, il faut savoir quelle part des hypothèses testées est vraie et avec quelle puissance on les détecte. Avec 50 individus par groupe, un effet de 0,3 écart-type et 10 % d'hypothèses vraies, la puissance est de 32 % et la part de faux positifs parmi les résultats significatifs monte à 58 %.

🎯 L'analogie clé

Un test de dépistage fiable à 95 % sur une maladie rare donne surtout des faux positifs. Le seuil de 5 % d'un test statistique joue le même rôle : tout dépend de la fréquence des vrais effets.

Le principe

Sous H0, la p-value
est uniforme.

Si l'effet est nul, la p-value est uniformément répartie entre 0 et 1 : 5 % des tests tombent sous 0,05 par pur hasard. Si l'effet est réel, les p-values se concentrent près de 0, d'autant plus que l'échantillon est grand. On teste n individus par groupe avec un effet réel de δ écart-types : la statistique centrée vaut δ√(n/2). Sur un ensemble de tests dont une part π est vraie, la part de faux positifs parmi les résultats significatifs est 0,05(1 − π) / (0,05(1 − π) + puissance × π).

📊
Distribution sous H0
Sans effet, toutes les p-values sont équiprobables : 5 % tombent sous 0,05.
🔋
Puissance
Probabilité de détecter un effet réel : elle dépend de n et de la taille de l'effet.
🚨
Taux de faux positifs
Part des résultats significatifs qui sont faux : elle dépend de la fréquence des vrais effets.
Le point clé : « p < 0,05 » ne dit pas que l'effet est probable : il dit que les données seraient surprenantes sans effet. La probabilité d'un vrai effet dépend aussi de la puissance et de la fréquence des vrais effets.
À vous de manipuler

Où tombent les p-values ?

Réglez la taille de chaque groupe, l'effet réel et la part d'hypothèses vraies parmi celles que vous testez. Les barres donnent la répartition des p-values en tranches de 0,05 quand l'effet est réel ; le trait pointillé est la répartition quand l'effet est nul (5 % par tranche).

Distribution des p-values
Part des tests (%) par tranche de p-value

Test bilatéral à 5 %, écart-type connu ; les valeurs sont calculées exactement, sans tirage aléatoire.

Puissance
-
P(p < 0,05) si l'effet est réel
Faux positifs sous H0
-
P(p < 0,05) si l'effet est nul
Significatifs mais faux
-
part des résultats significatifs
p < 0,01 si effet réel
-
proportion des tests
À retenir : avec 50 individus par groupe, un effet de 0,3 écart-type et 10 % d'hypothèses vraies, la puissance est de 32,3 % : seuls 32,3 % des effets réels passent sous 0,05, contre 5,0 % des effets nuls. Les résultats significatifs sont alors faux dans 58,2 % des cas.
La part de faux positifs

Plus les vrais effets sont rares,
plus « significatif » trompe.

Les courbes donnent la part de faux positifs parmi les résultats significatifs selon la fréquence des vrais effets, pour trois tailles d'effet (n réglé plus haut). Un effet fort et un test puissant ramènent la part de faux positifs près de 5 % ; un effet faible la laissent très haut.

Faux positifs selon la fréquence des vrais effets
Part de faux positifs parmi les significatifs (%) selon les vrais effets (%)

Chips : part de faux positifs pour l'effet et la taille de groupe réglés plus haut.

1 % de vrais effets
-
10 % de vrais effets
-
30 % de vrais effets
-
50 % de vrais effets
-
Le point clé : pour un effet de 0,3 et 50 individus par groupe, la part de faux positifs est de 93,9 % avec 1 % de vrais effets, 58,2 % avec 10 %, 26,5 % avec 30 % et 13,4 % avec 50 %. Pour un effet de 1,0, elle tombe à 31,1 % à 10 % de vrais effets.
En pratique

Quatre réflexes
face à une p-value.

Voici la démarche, puis un exemple.

🔋
Demandez la puissance
Un test peu puissant produit surtout des faux positifs parmi ses succès.
🎲
Estimez la fréquence des vrais effets
Exploration à l'aveugle ou hypothèse solide : les deux situations n'ont pas la même fiabilité.
📏
Regardez la taille de l'effet
Une p-value seule ne dit rien de l'importance pratique.
🔁
Répliquez
Un second échantillon indépendant divise fortement la part de faux positifs.
Python · p_value.py
from scipy.stats import norm

n, d, pi = 50, 0.3, 0.10                  # individus/groupe, effet, vrais effets
ncp = d * (n / 2) ** 0.5
puissance = 1 - norm.cdf(1.96 - ncp) + norm.cdf(-1.96 - ncp)   # 0.323
faux = 0.05*(1-pi) / (0.05*(1-pi) + puissance*pi)  # 0.582 des significatifs
Test rapide

Vérifiez votre compréhension.

Un test A/B donne p = 0,03. Environ 10 % des idées testées par l'équipe sont réellement bonnes et le test a 32 % de puissance. Quelle est la bonne lecture ?

Ce qu'il faut retenir

Épisode suivant

Comparaisons multiples : tester 20 choses, en trouver une

Chaque test supplémentaire ajoute 5 % de risque de faux positif : sur 20 tests, on en trouve presque toujours un.

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