La statistique : gérer la variabilité
Dans le monde du vivant, la variabilité est la règle. Il suffit pour s'en convaincre d'observer un caractère spécifique chez différents individus, comme par exemple la taille, le poids, la couleur des yeux ou des cheveux, etc. Les causes de cette variabilité sont multiples : la génétique joue un rôle important, mais de multiples autres facteurs entrent en ligne de compte (facteurs comportementaux, environnementaux, etc.) ainsi que l'interaction entre génétique et environnement.
Dans les sciences de la vie, on distingue habituellement deux types de variabilité « biologique » : la variabilité inter-individus et la variabilité intra-individu.
La variabilité inter-individus (entre les individus) correspond à la variabilité que l'on observe lorsque l'on compare différents individus entre eux ; par exemple, lorsque l'on mesure la taille ou le poids de différents individus, on constate aisément une variation d'un individu à l'autre, variation pouvant être importante.
La variabilité intra-individu correspond aux variations que l'on peut observer pour un paramètre donné chez un même individu. Par exemple, lorsque l'on mesure plusieurs fois la pression artérielle chez un individu, les résultats obtenus sont différents à chaque mesure (en fonction de l'état de stress, du moment de la journée, des efforts effectués avant la mesure, etc.).
La variabilité due à l'erreur de mesure comprend notamment l'erreur due à l'appareil et l'erreur due à l'opérateur.
La notion de variabilité « biologique » est à différencier de la notion d'imprécision d'une mesure. En effet, les outils utilisés pour mesurer un paramètre sont par essence imprécis, ce qui entraîne une certaine variabilité dans le résultat obtenu. Ainsi, une mesure effectuée grâce à un outil de mesure n'est jamais le reflet exact de la réalité, mais donne une estimation plus ou moins juste de celle-ci en fonction de la précision de l'outil utilisé. Du fait de l'imprécision des outils de mesure, une même mesure effectuée chez un même individu avec le même outil peut ainsi donner un résultat légèrement différent à chaque fois ; cette variabilité observée n'est que le reflet de l'imprécision de la mesure. Contrairement à la variabilité inter- ou intra-individuelle, qui n'est pas prévisible et peut être importante, l'imprécision d'une mesure est souvent limitée : les instruments de mesure sont étalonnés et connus pour avoir une certaine marge d'incertitude (ce qui n'est pas le cas pour ce qui concerne l'opérateur).
La variabilité totale observée comprend trois composantes : la variabilité biologique inter-individus, la variabilité biologique intra-individu, et l'erreur de mesure (imprécision de la mesure).
Ainsi, lors de la description d'une série de valeurs ou de la comparaison de plusieurs séries de valeurs, la variabilité impose le recours à une méthode particulière permettant de prendre en compte la notion d'incertitude. Cette méthode, la statistique, est basée sur le concept de probabilités.
C'est pourquoi la statistique et les probabilités sont indispensables à l'étude des problèmes dans le domaine de la santé.
