21. L’effet de stratification

La technique de stratification a pour objectif principal d’améliorer à moindre coût la représentativité de l’échantillon par rapport à la population d’où il est extrait, et ainsi, d’augmenter la précision des estimations.

Il y a plusieurs façons d’effectuer un tirage stratifié en fonction des objectifs que l’on vise :

  • si on recherche une plus grande précision sur les résultats donnés au niveau de l’agglomération, on aura intérêt à adopter une répartition optimale ;

  • si, de plus, on veut pouvoir dépouiller plus facilement l’enquête, on adoptera une répartition proportionnelle (c’est-à-dire que le taux de sondage est le même quelque soit la strate) ;

  • si on veut que les résultats donnés au niveau des zones aient la même précision, on s’éloignera des cas précédents, et on enquêtera le même nombre de ménages dans chaque zone.

C’est en pratique la dernière solution qui est adoptée dans les enquêtes-ménages.

Dans tous les cas, le tirage stratifié à allocation proportionnelle est plus précis que le sondage aléatoire simple. Mais ici nous avons un sondage où la taille de chaque strate tend à être égale. Cette stratification fournit des indicateurs dont la précision est plus faible que la stratification à allocation proportionnelle. Nous avons calculé la perte de précision qui résulte de la méthode de stratification adoptée par les enquêtes-ménages47.

Dans le tableau ci-dessous, nous présentons la perte de précision induite par la stratification48 :

Tableau 3. Perte de précision induite par la stratification
nb de personnes par ménage
nb de déplacements par ménage
EM76 EM 85 EM 95 EM76 EM 85 EM 95
moyenne non pondérée 2,69 2,44 2,33 9,47 8,53 8,89
moyenne pondérée 2,77 2,36 2,23 9,54 8,21 8,7
écart-type sur l’estimation de M sur un échantillon stratifié proportionnel (1) 0,0228 0,0178 0,0156 0,1079 0,0888 0,0841
écart-type sur l’estimation de M sur un échantillon stratifié enquête-ménage (2) 0,026 0,0202 0,0178 0,1221 0,1024 0,096
rapport de (2) sur (1) 1,14 1,13 1,14 1,13 1,15 1,14
perte de précision 14% 13% 14% 13% 15% 14%

La perte de précision est inférieure à 15% en valeur relative. Ce résultat montre que la méthode de tirage adoptée (effectifs à peu près constants dans chaque strate) n’influe pas de manière très sensible sur la précision des indicateurs évalués au niveau de l’agglomération.

Notes
47.

Cette analyse est inspirée du rapport Eléments pour évaluer la précision obtenue dans l’estimation des indicateurs sonnés par les enquêtes ménages. CERTU : Lyon. 1977.

48.

La perte de précision relative peut être calculée en faisant le rapport entre l’écart-type de l’estimateur de la moyenne calculé sur un sondage stratifié à taille de strate constante et l’écart-type de l’estimateur de la moyenne calculé sur un sondage stratifié à allocation proportionnelle.

La variance de l’estimateur de la moyenne calculé sur sondage stratifié est :

avec l’écart-type de la strate h,

l’effectif enquêté de la strate h,

l’effectif total de la strate h.

Dans le cas d’un sondage stratifié à allocation proportionnelle, on considère que .