conditions d'approximation de loi binomiale

Bonjour à tous,

J'aimerais savoir comment répondre rigoureusement à un jury s'il pose la question sur :
pourquoi les conditions d'approximation d'une loi binomiale B (n,p) par une loi normale sont :
n>30, np>5, n (1-p)>5.
Pourriez-vous m'aider ?

Je vous remercie par avance.

Réponses

  • Bonjour.

    Tu pourrais rappeler qu'il s'agit d'une règle pratique, qui correspond à des approximations "courantes", avec des erreurs relatives faibles. Puis explique les deux dernières conditions : Pour p "faible", les valeurs de probabilité non négligeables sont peu nombreuses, ce qui rend l'approximation sans utilité.

    Tu remarqueras sans doute que mes réponses sont peu rigoureuses. mais la règle aussi est peu rigoureuse, la notion d'approximation est floue. Mais tu peux essayer d'étudier du rigoureux en prenant un exemple, du genre n=50, p=0,2, et pour différents intervalles [0;k] la différence entre les deux valeurs (avec éventuellement correction de continuité). Avec un simple tableur, on a une idée. Puis on peut généraliser.

    A savoir :Pour n très grand, loin de la moyenne, l'approximation Normale devient catastrophique : prends n=1000, p=0,5 et l'intervalle [5;25] par exemple.

    Cordialement.
  • Merci gerard pour votre réponse rapide.
    Nous ne serons donc pas pénalisés si nous répondons qu'il s'agit des conditions empiriques, Ça me rassure, merci encore.
  • Une vrai raison est l'inégalité de Berry-Esseen qui quantifie l'erreur que l'on fait en assimilant une loi binomiale à une loi normale.

    A noter que les conditions "usuelles" que tu cites n>30, np>5, n (1-p)>5. sont assez faibles. Il faudrait des valeurs de n beaucoup plus grandes, du type n>1000, pour avoir une approximation vraiment fiable du type de celle recherchée dans les intervalles de confiance.
  • Les conditions citées par Leo79 sont celles imposées par les programmes de terminales au lycée.

    À noter que Berry-Esseen a un cadre plus général : elle permet de majorer l'erreur $\| F - G \|_\infty$ des fonctions de répartition $F$ et $G$ dès que $G$ est dérivable et $G'$ est bornée. On peut même se passer de ces deux dernières contraintes.
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