Ann e Universitaire 2021-2022
Mast re
"Business Analytics & Data Science" (BADS)
Atelier Fouille de donn es
Analyse Factorielle des Correspondances (AFC)
ZOUAOUI Slim
Analyse Factorielle des Correspondances (AFC)
Deux variables qualitatives :
L'analyse factorielle des correspondances (AFC) est une m thode exploratoire
d'analyse des tableaux de contingences, c'est- -dire aux tableaux de comptages
obtenus par le croisement de deux variables qualitatives.
Le tableau de contingence suivant indique la r partition, en fonction de la
Cat gorie et les classes d' ge de 1000 employ s dans une entreprise
Variable en ligne : Age
- < 30 ans
- [ 30 ; 45[
- [ 45 ; 60 [
Variable en colonne : Cat gorie
- Ouvriers
- Techniciens
- Cadres
Analyse Statistique : Tableau de Contingence
Tableau de contingence en Effectif
Cat gories
techniciens
50
80
120
250
Ouvriers
300
250
50
600
Cadre
100
20
30
150
Tableau de contingence en pourcentages
Cat gories
techniciens
5,0%
8,0%
12,0%
25,0%
Ouvriers
30,0%
25,0%
5,0%
60,0%
Cadre
10,0%
2,0%
3,0%
15,0%
Age
< 30 ans
[ 30 ; 45 [
[45 ; 60 [
Total
Age
< 30 ans
[ 30 ; 45 [
[45 ; 60 [
Total
Total
450
350
200
1000
Total
45,0%
35,0%
Publicité
20,0%
100,0%
Analyse Statistique : Tableau de Contingence
Tableau de contingence en fr quence
Cat gories
techniciens
Ouvriers
Cadre
0,30
0,25
0,05
0,60
0,05
0,08
0,12
0,25
0,10
0,02
0,03
0,15
Tableau de contingence en pourcentages
Cat gories
techniciens
5,0%
8,0%
12,0%
25,0%
Ouvriers
30,0%
25,0%
5,0%
60,0%
Cadre
10,0%
2,0%
3,0%
15,0%
Age
< 30 ans
[ 30 ; 45 [
[45 ; 60 [
Total
Age
< 30 ans
[ 30 ; 45 [
[45 ; 60 [
Total
Total
0,45
0,35
0,20
1,00
Total
45,0%
35,0%
20,0%
100,0%
lintersection dune ligne et dune colonne, nous avons le nombre kij
demploy s ayant simultan ment la classe d' ge i et la cat gorie j. Le total
marginal ki. est le nombre des employ s ayant la classe d' ge i, alors que le total
marginal k.j est le nombre des employ s ayant la cat gorie j.
Qui, en termes de fr quences relatives, donnent lieu aux relations :
On se propose d tudier les ventuelles relations existant entre ces deux
variables nominales. Donc on pose la question :
Y-a-t-il ind pendance entre la classe d' ge et la cat gorie de des
employ s ? Sinon, quels types dassociations existent entres ces deux variables
qualitatives.
Analyse Statistique : Profils lignes et colonnes
Age
< 30 ans
Publicité
[ 30 ; 45 [
[45 ; 60 [
Total
Age
< 30 ans
[ 30 ; 45 [
[45 ; 60 [
Total
Tableau de Profils lignes
Cat gories
techniciens
11,1
22,9
60,0
25,0
Ouvriers
66,7
71,4
25,0
60,0
Cadre
22,2
5,7
15,0
15,0
Tableau de Profils colonnes
Cat gories
techniciens
20,0
32,0
48,0
100
Ouvriers
50,0
41,7
8,3
100
Cadre
66,7
13,3
20,0
100
Total
100
100
100
100
Total
45,0
35,0
20,0
100
Analyse Bidimensionnelle entre deux variables
qualitatives
Hypoth se dind pendance :
Tableau de fr quences th oriques
Tableau de fr quences empiriques
Ouvriers techniciens Cadre
Total
Ouvriers techniciens Cadre
Total
< 30 ans
0,27
[ 30 ; 45 [
0,21
[45 ; 60 [
0,12
Total
0,60
0,11
Publicité
0,09
0,05
0,25
0,07
0,05
0,03
0,15
0,45
0,35
0,2
1
< 30 ans
[ 30 ; 45 [
0,30
0,25
[45 ; 60 [
0,05
Total
0,60
0,05
0,08
0,12
0,25
0,10
0,02
0,03
0,15
0,45
0,35
0,2
1
Naturellement, m me sous lhypoth se dind pendance, une telle relation nest
quapproximativement vraie. Le classique test deux 2 pour les tables de
contingence permet pr cis ment dappr cier l cart entre les lois empiriques fij et
fi. * f.j
Hypoth se dind pendance :
Le test de 2 est d finit par :
H0 : Les deux variables sont ind pendantes
H1 : Les deux variables sont d pendantes
La statistique du test est d finie par :
(
-
)
f
f
f
2
n
p
.
.
j
ij
N
d2=
.
i
f
.
.
i
En outre, le d2 suit une loi du khi-2 de param tre
sappelle le nombre de degr s de libert avec :
2 d
1
=
1
=
f
Publicité
i
j
j
( )nc2
n
n
= (nombre de modalit s de la premi re variable -1) x
n
(nombre de modalit s de la deuxi me variable -1).
Hypoth se dind pendance :
On rejettera donc lhypoth se dind pendance un risque
derreur si d2 est sup rieur la valeur critique dans la table de
2 (n-1)*(p-1) degr de libert .
AN : d2 = 214.5 2
d2 >> 2
d pendantes
4 = 9.49
4 on accepte H1 Les deux variables sont
(3-1)*(3-1) = 2
(n-1)(p-1) = 2
Hypoth se dind pendance :
2
(n-1)(p-1) = 2
(3-1)*(3-1) = 2
4 = 9.49
95%
5%
AFC : Association entre les modalit s
Distances entre profils. M trique du 2:
Chaque ligne du tableau des fr quences lignes peut tre vue comme la liste des
coordonn es d'un point dans un espace q dimensions. On obtient ainsi le nuage des
individus-lignes. On d finit de m me le nuage des individus-colonnes partir du
tableau des fr quences colonnes.
On s'int resse alors aux directions de "plus grande dispersion" de chacun de ces
nuages de points. Mais, pour mesurer la "distance" entre deux individus. La distance
euclidienne usuelle entre deux profils-lignes traduit bien la ressemblance
AFC : Association entre les modalit s
Distances entre profils. M trique du 2:
Cependant, cette distance favorise les colonnes qui ont une masse f.j importante c'est- -dire la
Cat gorie ouvrier .
Pour rem dier cela, on pond re chaque cart par linverse de la masse de la colonne et lon
calcule une nouvelle distance appel e la distance du 2 :
On d finit de la m me mani re la distance entre les profils-colonnes par :
AFC : Association entre les modalit s
Construction des nuages
Pour lanalyse dun tableau de contingence, nous raisonnerons en termes de profils, ce
qui permet de rendre comparables les modalit s dune m me variable.
Nuage des n lignes
Lensemble des profils-lignes forme un nuage de n points dans lespace des p colonnes et
repr sente ici le nuage des 3 modalit s classes d' ge. Chaque point i a pour coordonn es dans
IRp {fij /fi. ; j = 1&..p}
Nuage des p colonnes
De la m me fa on, lensemble des p profils colonnes constitue un nuage de p points dans
lespace de n lignes et repr sente ici le nuage de 3 modalit s des cat gories des employ s. Les
coordonn es dans IRn du point j sont donn es par : {fij /f.j; j = 1&..n}
AFC : Association entre les modalit s
Construction des nuages
Contrairement lanalyse en composantes principales, le tableau de donn es (tableau de
contingence) subit deux transformations, lune en profils-lignes, lautre en profils-colonnes,
partir desquelles vont tre construits les nuages de points dans IRn et IRp.
Repr sentation Simultan e
Construction des nuages
Les deux nuages de points (dans lespace des colonnes et dans lespace des lignes) sont
construits de mani re analogue.
AFC : Association entre les modalit s
Construction des nuages
La repr sentation simultan e des diff rentes modalit s de deux variables qualitatives est
la suivante :
- Les deux modalit s Cadre et < 30 ans sapprochent,
- La cat gorie la plus proche de la classe d' ge [45,60[ est techniciens