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Plan
Méthodologie Scientifique
Prof. Jean Cumps
TPAO - UCL
Plan du cours
1. Introduction
2. Comment poser un problème
3. Rassembler les données existantes
4. Collecte des données
5. Synthèse des données
Plan (suite et fin)
6.    Analyse des données
7. Présentation des résultats
8. Méthodologie de l’outil statistique
9. Rédaction d’un rapport
Introduction
 Rôle de la méthodologie scientifique
 Sens commun et démarche scientifique
 Présupposés de la démarche
 Objectifs de la démarche scientifique
 Etapes de la démarche scientifique
 Critères
 Conclusions
Rôle de la méthodologie scientifique
Toute pratique pharmaceutique doit être imprégnée de l'esprit scientifique et ne pas se limiter au simple “ bon sens ”.
La formation à la recherche permet de mieux de connaître son domaine et de mieux communiquer avec ses collègues.
Il devient de plus en plus nécessaire au pharmacien d’assurer sa formation permanente
En conclusion, tout pharmacien, comme tout autre chercheur, sera guidé dans sa pratique, par un souci de recherche et de vérification
Sens Commun  et démarche scientifique
Empirisme
Impressions et croyances subjectives
Contrôle
Souci de la consistance.  Vérifier son explication au détriment de toute autre alternative.
Observations
Les observations expriment les impressions
Les croyances subjectives sont mises à l’épreuve dans des études planifiées
Eliminer les alternatives possibles sur base du contrôle scientifique.
Les observations sont traduites en mesures.
"Sens Commun"
Sens Commun  et
Objectivité
Les constations individuelles sont suffisantes.
Systématisation
On observe les événement de manière successive, au gré des évènements
démarche scientifique
L’observation n’a de valeur que si on peut la reproduire
On fait le tour du problème. Les faits ainsi recueillis sont organisés en théorie
Présupposés de la démarche
L’ordre : on suppose un univers organisé.
Le déterminisme : la démarche scientifique n’est pensable que si l’ont suppose un univers fonctionnant selon les lois de cause à effet et non de manière imprévisible.
Objectifs
Décrire les évènements par des observations mesurées de manière fiable.
Découvrir les phénomènes associés.
Découvrir les relations causales
Effectuer des prédictions lorsqu’on possède un ensemble cohérent de connaissances.
Etapes
Problématique : poser correctement le problème
Collecte des données : rassembler des données fiables et reproductibles.
Induction : mise en relation des faits.
Déduction : on tire les conséquences de la formulation théoriques et on débouche sur la formulation d’hypothèses.
Vérification de l’hypothèse : retour aux faits.
Critères
Pour être valide, la démarche scientifique doit répondre à 3 critères
Critère de validité interne : le phénomène observé est-il réellement imputable aux causes énoncées par le chercheur.
Critère de validité théorique : liaison entre la théorie et l’expérience selon un modèle donné.
Critère de validité externe : passage du particulier au général.
Questions traitées
Le contrôle et l’élimination des explications alternatives
Elaboration des liaisons les plus adéquates.
Généralisation des faits mis en évidence.
2. La Problématique ou comment poser un problème ?
Etape 1 : état des connaissances
Recherche bibliographique
Recherche documentaire sur Internet
A. Recherche bibliographique
Cette recherche portera sur les formes suivantes :
Les articles scientifiques publiés dans les revues scientifiques,
Les résumés (“ abstracts ”) d’une communication à un congrès publiés dans un périodique ou dans les actes du congrès.
Les communications personnelles d’un chercheur
Moyens de la recherche bibliographique
Les bases de données informatisées : “ Medline ” ou “ Current contents ”.
Bibliographie des articles déjà connus : la bibliographie citée par les articles revues ou les livres.
Les actes des congrès : les informations sont rarement reprises dans les bases bibliographiques.
 Recherche manuelle : reprendre page par page la collection d’une ou plusieurs revues dans lesquelles vous pensez que le sujet est traité.
Stratégie de la recherche
Combinaison de l’ensemble des moyens.
On débute habituellement par une interrogation des bases de données informatisées.
Consultation des articles revues.
Consultation des livres de références.
Contenu des bases informatisées
3 grands types d ’informations
La référence bibliographique proprement dite : titre, auteur(s), année, volume, numéro et page
un résumé (abstract)
une série de mots clés ou descripteurs (keywords). Ces mots sont choisis parmi un thésaurus
Moyens disponibles
Support papier : en voie de disparition
Consultation informatisée:
à distance par l ’intermédiaire d ’un moyen télématique (Intranet, Internet, réseau facultaire )
soit en local à partir d ’un CD-Rom
Types de recherche
2 grands types de recherche
La recherche par mots clés
La recherche en texte libre
Recherche par mot-clé
Standardisation des termes utilisés stockés dans un thésaurus.
Structure hiérarchique autorisant à partir d ’un terme global à rechercher tous les sous-domaines.
Indexation préalable de l ’article, par l ’attribution d ’un nombre préalable de mots clés.
Recherche en texte libre
Souplesse : inutile de rechercher un mot dans le thésaurus.
Pas de codification préalable, qui peut récupérer certains oublis
Absence de gestion de synonymes
Multiplication des termes de recherche : fastidieux
S ’adapte à l’émergence d ’une nouvelle terminologie
Stratégie de recherche
Combinaison de recherche sur différents concepts par les opérateurs logiques
ET (AND) :
OU (OR)
NON (NOR)
Validation de la recherche informatique
S ’assurer dans les faits que la stratégie élaborée permet bien de retrouver la majorité d ’articles.
Comparer une recherche manuelle systématique portant sur 1 ou 2 ans avec la recherche informatisée.
Stratégie modifiée pour avoir une bonne concordance.
Les bases bibliographiques informatisées
MEDLINE : la plus utilisée dans le domaine biomédical (Medlars on Line où MEDLARS est la contraction de Medical Literature Analysis and Retrieval System)
Current Contents : diffuse rapidement les sommaires des revues.
Index MERCK : concerne la recherche chimique sur les produits.
ChemFinder : base de données chimiques qui complète l ’Index Merck
B. Recherche documentaire sur Internet
Complète la recherche effectuée sur les bases bibliographiques informatisées.
Internet à une immense bibliothèque dont la salle de consultation prend une dimension mondiale.
La même stratégie de recherche s ’applique à Internet
Etape 2 : le pré-modèle
Cherche à fournir une explication cohérente à la problématique
Cheminement logique pour émettre des hypothèses de travail.
Ensembles de présupposés appelés paradigme.
En présence d ’anomalies, on essaie de nouveaux cadres de recherche.
Etape 3 : Modélisation
Etablir un modèle mathématique pour rendre compte de son expérience
Etape 4 : les objectifs
Définition
Pour une approche descriptive :
 image de la situation
 état structural du système
 étude comparative
 vérification indirecte des liens de causalité
Etape 4 : les objectifs
Définition
Pour une approche expérimentale:
vérification directe des liens de causalité
Etape 4 : les objectifs
Efficacité
explicites : vérification des hypothèses
spécifiques : réponse unique
contenus dans le pré-modèle : éviter la dispersion.
exhaustifs : ne pas laisser de domaines inexplorés.
réalistes : point de vue coût/apport.
hiérarchisés : les priorités
3. Les choix pour résoudre un problème
"Choix du matériel expérimental."
Choix du matériel expérimental.
Choix de l’approche
Elément
Population
Le choix des variables
Dispositif de mesure
Echantillonnage
Estimateurs
Analyse statistique
Limites de la méthode
Le processus de décision
 Inventorier les propriétés désirées
 Inventorier les contraintes
 Hiérarchiser les contraintes
 Rechercher les différentes possibilités
 Evaluer le mérite de chacune
 Ordonner selon leur mérite
 Dégager les contraintes engendrées par les possibilités les mieux classées.
 Identifier les combinaisons de possibilités
Le processus de décision
Conclusion
 Retenir la combinaison qui :
 satisfait l’ensemble des contraintes
 répond le mieux aux objectifs
 s’avère la plus économique
 s’avère la plus commode
 s’avère la plus efficace
A-Choix du matériel expérimental
Disponibilité de l’appareillage au laboratoire
Détermination de la zone de concentration nécessaire
Disponibilité des composants chimiques requis.
Adaptation éventuel du mode opératoire
B-Choix de l’approche
Approche expérimentale : méthode par excellence pour identifier les relations de cause à effet. Elle consiste à mesurer, dans des conditions contrôlées, l ’effet de variation d ’une ou plusieurs variables
Approche descriptive : obtenir une image aussi fidèle et précise que possible d ’une situation. On utilise un réseau de corrélations.
C-Choix de la mesure
En relation directe avec la variable dépendante à mesurer.
Répétition :L’erreur aléatoire sur la variable dépendante diminue avec l ’augmentation des répétitions
D-Choix de la population
Validité externe : l ’universalité du caractère augmente avec l ’étendue de la population.
Echelle d ’observation : réduire la variabilité par le choix de l ’appareillage, la transformation de variables, le protocole expérimental.
Amplitude de la variation : effectuer une pré-étude pour déterminer les zones où les effets des facteurs sont les plus marquants.
E-Choix des variables
Identification des variables qui décrivent les différentes facettes du phénomène étudié.
Identification des variables explicatives appelées aussi variables indépendantes.
E-Choix des variables
Critères de sélection
La complétude : permet de décrire toutes les informations.
La pertinence : l ’information qu ’elle apporte répond aux objectifs de l ’étude.
L ’indépendance : évaluer le bien fondé de l ’ajout d ’une nouvelle variable.
La validité : dans quelle mesure la variable correspond au concept.
Le manque à gagner : au détriment de quelle partie de l ’étude se fait l ’ajout d ’une nouvelle variable
F-Choix du dispositif de mesures
Fidélité : la multiplication des mesures fournit des résultats identiques.
Exactitude ou justesse : absence de biais ou erreurs systématiques.
Sensibilité : pouvoir de résolution de la méthode, la plus petite différence de valeurs détectable.
Précision : intervalle dans lequel la valeur exacte d ’une mesure a de fortes probabilités de se trouver.
Efficacité : rapport précision/coût
G-Choix de l’échantillonnage
Importance : recueillir une information afin de porter un jugement.
But : fournir des informations pour effectuer des inférences.
Technique : choisir une partie de la population qui reproduit le plus fidèlement ses caractéristiques.
Avantage : réduction du coût, du temps d ’expérimentation.
Précision : dépend de la technique d’échantillonnage.
H- Choix de l’estimateur
L’estimateur est une expression mathématique qui mesure un paramètre de la population à partir de l ’échantillon.
Biais : le résultat est non biaisé si le résultat obtenu est égal au résultat attendu.
Convergence : pour une augmentation de taille, les valeurs convergent vers la valeur attendue.
I- Choix de l’analyse statistique
Critères pour l ’analyse statistique :
Puissance : pouvoir détecter de petites différences.
Robustesse : méthode peu affectée par les violations des conditions d ’application.
Compatibilité : possibilité d ’effectuer différentes analyses à partir du même lot.
J- Limite de la méthode
La détermination de la limite de la méthode permet de déterminer la marge de manœuvre du chercheur lors de l ’interprétation des résultats.
4. Les aspects pratiques
Notions sur l’expérience
3 phases dans l’expérience :
Observation
Comparaison
Jugement
Composants de l’expérience
Etude des effets d’une variable indépendante sur une autre (variable dépendante)
Dispositif de collecte et d’analyse : le plan expérimental.
Validité
Validité interne : le traitement a-t-il agi ?
Validité externe : peut-on généraliser l’effet du traitement.
Traitement informatique
Tableur Excel
1 variable :  1 colonne
Le nom : 1ère ligne
Transformation selon les cas
Calcul statistique par les outils (macro)
Etape des TP intégrés
Préparation de l’exercice (1 sem.)
Expérience proprement dite
.rédaction du rapport
Contrôle de connaissance
Collecte des données
Niveaux de mesures
Données nominales
Données ordinales
Données métriques
Données discrètes ou continues
Synthèse des données :
Tableaux et histogrammes
Diagrammes en bâtonnets
Données qualitatives
Diagramme à secteurs (camembert)
Données qualitative
Histogrammes et polygones de fréquences
Données continues
Diagramme de corrélation
L’Outil statistique
Plan de recherche
Poser le problème
Analyser le problème
Description
Estimation
Comparaison
Liaison
Identifier les variables et leurs échelles
Description de la variable
Définition : nominale, ordinale, échelle d’intervalle.
Tableau de fréquences
Transformations
Graphiques
Tendance centrale
Indice de dispersion
Résumé des descriptions
Diapositive 64
Rédaction du rapport
Organisation du rapport
Titre
Résumé
Introduction
Méthode
Plan expérimental
Matériel
Appareillage
Organisation du rapport (suite)
Procédure
Résultats
Discussion
Conclusions
Références
Tableaux et graphiques