Évaluation statistique de traitements contre des plantes invasives à La Réunion

Michel DE LARA et Jean-Philippe CHANCELIER
(avec le soutien du Ministère de l'Outre-Mer)
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Table des matières

    


Nous remercions Soudjata Radjassegarane du laboratoire de biologie végétale de l'université de La Réunion de nous avoir communiqué ses données. Toutefois, comme celles-ci n'ont pas encore fait l'objet d'une publication, nous avons utilisé dans ces travaux pratiques des données bruitées.

1 Macro Scilab pour l'analyse de la variance

Saisir la fonction Scilab suivante sous Scilab : elle retourne une table d'analyse de la variance.
function []=anova(n,moy,s2,alpha)
    // Calcul de la table d'ANOVA
    N=sum(n);
    mg=sum(moy.*n)/N;
    SSM=sum(n.*(moy-mg).^2);
    SSE=sum((n-1).*s2);
    k=length(n);
    MSM = SSM/(k-1);  
    MSE = SSE/(N-k);
    // Fisher
    F = MSM/MSE; 
    // p-valeur
    [p, pv] = cdff("PQ",F,k-1,N-k); 
    // Quantile de la loi de Fisher
    x=cdff("F",k-1,N-k,1-alpha, alpha); 
    // Affichage de la table d'ANOVA
    printf("\n"); printf("TABLE D''ANALYSE DE LA VARIANCE\n\n");
    printf("Variabilite   SS     DF     MS  Fisher  p-valeur\n"); 
    printf("Interclasse %6.1f  %3d  %6.1f  %4.1f   %f\n",SSM,k-1,MSM,F,pv);
    printf("Intraclasse %6.1f  %3d  %6.1f\n",SSE,N-k,MSE);
    printf("Totale      %6.1f\n\n",SSE+SSM);
    printf("Quantile de la loi de Fisher d''ordre %f: \n",alpha);
    printf("%f\n",x);
endfunction;

2 Effet sur la décomposition de la litière

Trois traitements distincts sont appliqués sur une même plante, avec deux répétitions par traitement. Chacune de ces six expériences donne lieu à cinq mesures. Le résultat est une matrice dont les colonnes sont les 5 mesures associées à chaque traitement-répétition A1, B1, C1, A2, B2, C2 (traitements A, B et C).
M=[30.34    29.67    30.24    29.95    29.59    28.97 
   22.11    22.84    21.76    25.17    23.81    24.55 
   20.37    22.62    21.7     21.06    22.91    22.3  
   15.96    19.12    18.31    17.33    17.86    19.54 
   12.27    12.33    12.27    15.26    16.34    17.15 
]
On prépare ensuite ces données pour l'analyse de la variance.
trait=3; // nombre de traitements
repet=2; // nombre de répétitions par traitement

data=list(); // liste vide
for i=1:trait
data(i)=M(:,i);
for j=2:repet
data(i)=[data(i);M(:,i+(j-1)*trait)]; 
end
end
// data(i) = vecteur des donnees du traitement i

n= []; moy=[]; s2=[];
// donnees d'entrees calculees pour l'analyse de la variance

for i=1:trait
n=[n,prod(size(data(i)))];
// effectifs
moy=[moy,sum(data(i))/n(i)];
// moyennes par traitement
s2=[s2,sum(data(i).*data(i))./(n(i)-1) - (n(i)./(n(i)-1) .* (moy(i).^2) )];
// variance par traitement
end
    

Question 1   Effectuer l'analyse de la variance avec un niveau de test de 5 % et commenter les résultats.



alpha=0.05;
anova(n,moy,s2,alpha)
On obtient les résultats suivants (ne pas saisir ce qui suit sous Scilab).
TABLE D'ANALYSE DE LA VARIANCE

Variabilite   SS     DF     MS  Fisher  p-valeur
Interclasse    3.4    2     1.7   0.1   0.948722
Intraclasse  866.2   27    32.1
Totale       869.6

Quantile de la loi de Fisher d'ordre 0.050000: 
3.354131
On ne rejette pas l'hypothèse nulle selon laquelle les traitements sont sans effet car la valeur empirique du ``Fisher'' (ici 0.1) est bien inférieure au quantile d'ordre 0.050000 (ici 3.354131). Il est vraisemblable que les traitements sont sans effet sur la décomposition de la litière.

3 Effet sur les taux de survie

    

Question 2   Reprendre la question précédente avec les données suivantes de taux de survie.



trait=4; // nombre de traitements
repet=3; // nombre de répétitions par traitement

M=[97.9     69.19    59.73    72.68    92.79    76.1     67.37...
76.19 100.45    81.03    90.13    69.48
84.46    64.49    62.81    63.1     77.74    71.34    62.92...
78.29   95.11     67.82    88.77    62.36 
]