10.1 Rédiger un rapport informatif
Objectifs d'apprentissage
À la fin de cette section, vous devriez être en mesure de :
- 10.1.1 Identifier le public d'un rapport technique et adapter le choix des mots et le style de manière appropriée.
- 10.1.2 Documenter et décrire les méthodes utilisées dans un projet de science des données.
- 10.1.3 Déterminer la façon la plus efficace de présenter les données, l'analyse et les résultats.
Les scientifiques des données doivent être prêts à expliquer la question de recherche, les sources de données, les étapes du traitement des données, les principales techniques analytiques et méthodes statistiques employées ainsi que leurs objectifs et justifications, et enfin, les résultats du projet. Ils doivent être prêts à créer et à présenter des supports visuels (par exemple, des tableaux, des graphiques, des diagrammes) pour appuyer leurs conclusions. De plus, il est important d'aborder les limites ou les biais potentiels dans les données et l'analyse, et de proposer des recommandations concrètes ainsi que des orientations pour les travaux futurs. Un rapport aussi complet renforce non seulement la confiance de l'équipe du projet, mais contribue également à l'avancement des connaissances en permettant l'évaluation par les pairs et la rétroaction constructive. Les rédacteurs de rapports utilisent souvent un format structuré, dans lequel le rapport est divisé en différentes parties standardisées pour faciliter la compréhension et assurer la cohérence.
Les principaux éléments d'un rapport de science des données comprennent les suivants :
- Page de titre, fournissant le titre du rapport, les noms des membres de l'équipe qui y ont travaillé, leurs affiliations et la date actuelle
- Résumé exécutif, comprenant un bref aperçu du rapport, les principales conclusions de l'équipe ainsi que les conclusions majeures et les recommandations
- Méthodologie, qui présente les sources de données, les méthodes de collecte et de nettoyage des données, les algorithmes et modèles utilisés, ainsi que les hypothèses formulées au cours de l'analyse
- Exploration et analyse des données, détaillant l'ensemble du processus d'analyse, y compris les statistiques descriptives des données, les visualisations, la construction des modèles, l'entraînement, la validation et le test des modèles, le réglage des hyperparamètres, ainsi que la comparaison et l'évaluation des modèles à l'aide de métriques de performance
- Résultats et discussion, transmettant les conclusions et leur interprétation, ainsi que les forces et les faiblesses des modèles, les biais potentiels (et la manière dont ils ont été traités) et les pistes d'exploration future
- Conclusion, contenant un résumé des principales conclusions, des réflexions finales et des recommandations
Des parties supplémentaires peuvent être incluses dans le rapport, notamment une table des matières (TOC), une section d'introduction, une liste de références et des annexes selon les besoins. Souvent, les commanditaires du projet peuvent exiger un certain format pour le rapport ; il est donc essentiel que les scientifiques des données travaillent en étroite collaboration avec toutes les parties prenantes afin de déterminer le format privilégié pour créer un rapport efficace et informatif qui réponde pleinement aux besoins de chacun.
Écrire pour votre public
La rédaction d'un rapport informatif en science des données nécessite avant tout une compréhension approfondie du public (audience) auquel vous vous adressez, c'est-à-dire les personnes qui liront le rapport. Par exemple, le public est-il composé d'autres experts en science des données capables de comprendre des détails complexes, ou de membres de la direction qui ont besoin d'informations concises pour les aider à prendre des décisions commerciales judicieuses ? Votre public s'appuie-t-il davantage sur des éléments visuels pour comprendre, ou nécessite-t-il des explications détaillées supplémentaires ? Peut-être votre public regroupe-t-il un mélange de gens d'affaires, d'experts techniques et d'utilisateurs finaux, ce qui nécessite de multiples formats pour transmettre la même information de différentes manières.
Commencez par déterminer les types de membres du public. On distingue souvent quatre catégories de public : les experts, les techniciens, les dirigeants et les non-spécialistes. Chaque catégorie possède des caractéristiques, des perspectives, des attentes et des objectifs distincts, comme décrit ci-dessous.
Experts
Les experts sont des personnes ayant une compréhension avancée du sujet, souvent assortie de connaissances spécialisées ou d'une formation approfondie dans le domaine concerné. Ils sont à l'aise avec le jargon, c'est-à-dire les termes spécialisés ou techniques du domaine. La communication destinée aux experts peut être hautement technique et détaillée, et elle suppose souvent un niveau élevé de connaissances préalables. L'objectif d'une telle communication est généralement de partager de nouveaux résultats, de discuter de techniques avancées ou d'approfondir les nuances d'une question particulière.
Techniciens
Les techniciens (technicians) sont des utilisateurs pratiques de l'information qui peuvent appliquer les connaissances de manière concrète. Ils ont généralement une bonne familiarité avec le sujet, mais peuvent ne pas avoir les connaissances théoriques des experts. L'information présentée aux techniciens doit être précise et technique, mais axée sur l'application et les procédures. Elle peut comporter du jargon, mais doit expliquer comment l'information influe sur le travail pratique.
Dirigeants
Les dirigeants (executives) se composent de décideurs tels que des gestionnaires, des directeurs généraux (CEO) ou des propriétaires d'entreprise qui peuvent ne pas avoir de connaissances techniques détaillées, mais qui ont besoin de comprendre les répercussions de l'information pour la prise de décision stratégique. La communication avec les dirigeants doit être concise, davantage axée sur les synthèses et les résultats que sur les détails et la théorie. Le langage doit être moins technique et orienté vers les retombées commerciales, les coûts, les avantages, les risques et les opportunités.
Parfois, les résumés en science des données sont transmis aux dirigeants et à la direction générale au moyen d'un tableau de bord exécutif. Le tableau de bord exécutif (ou de données) (executive (or data) dashboard) est un outil de représentation visuelle conçu pour fournir un aperçu rapide et en temps réel des données et métriques clés d'une organisation, souvent mis à jour en temps réel ou à intervalles réguliers. Les métriques clés, souvent appelées indicateurs clés de performance (KPIs) (key performance indicators (KPIs)), permettent au public de visualiser des données consolidées provenant de diverses sources sous un format intuitif et visuellement attrayant. L'objectif du tableau de bord est de sensibiliser aux tendances majeures et de les mettre en évidence pour faciliter l'identification rapide des tendances, des anomalies et des opportunités. L'un des principaux avantages d'un tableau de bord exécutif réside dans l'accès en temps réel à des données critiques et exploitables, permettant à un dirigeant de prendre des décisions rapides concernant les KPI essentiels à l'entreprise. Les tableaux de bord de données permettent également un suivi continu des métriques de performance et peuvent aider à identifier des tendances dont la détection précoce peut conférer un avantage concurrentiel à une entreprise. Les dirigeants peuvent examiner rapidement les métriques du tableau de bord afin d'évaluer les progrès accomplis vers les buts et objectifs de l'entreprise.
Parmi les exemples de tableaux de bord exécutifs, citons la capacité de suivre les performances commerciales grâce aux données de vente en temps réel, aux tendances des revenus et aux métriques d'engagement des clients, ce qui permet aux équipes d'ajuster leurs stratégies en temps opportun. Les tableaux de bord de données peuvent également soutenir l'efficacité opérationnelle en affichant des métriques clés telles que les cadences de production, les niveaux de stock et l'état de la logistique afin d'aider les équipes à optimiser les processus. De plus, les équipes marketing peuvent exploiter les tableaux de bord de données pour visualiser les performances des campagnes, l'engagement du public et les taux de conversion afin d'affiner leurs tactiques et de maximiser les rendements. Dans l'ensemble, le tableau de bord peut accroître l'agilité et l'efficacité dans la prise de décision managériale éclairée (voir Figure 10.2).
(source : modification de l'œuvre « Analyst analytics blur » par David Stewart/https://homegets.com/Flickr, CC BY 2.0)
Les tableaux de bord gouvernementaux, axés sur la transparence envers le public, offrent souvent de bons exemples.
Voici quelques exemples de tableaux de bord du gouvernement fédéral des États-Unis issus de différents secteurs économiques :
Non-spécialistes
Les non-spécialistes (nonspecialists), ou public profane, ne possèdent pas de connaissances spécialisées sur le sujet, mais peuvent s'y intéresser ou avoir besoin d'en comprendre les bases pour une raison particulière. La communication avec ce groupe doit éviter autant que possible le langage technique et le jargon, ou du moins les expliquer minutieusement dans un langage clair et direct. L'accent doit être mis sur les répercussions plus larges de l'information et sur sa pertinence dans un contexte plus vaste.
Écrire pour un public diversifié
Lors de la rédaction de rapports techniques en science des données, il est souvent nécessaire d'entrer en relation avec des publics divers qui peuvent avoir des niveaux d'expertise, d'intérêt et de connaissances préalables différents. On peut établir des liens en adaptant la communication à une catégorie de public spécifique tout en veillant à ce que les explications soient suffisamment claires pour trouver un écho auprès des autres. L'auteur doit prendre en compte non seulement la complexité de la langue, mais aussi le niveau de détail, le format et la présentation des informations. La rédaction doit être accessible à tous les membres de votre public et éviter le jargon non essentiel, les acronymes énigmatiques et les détails excessifs (à moins que le niveau du public n'exige un haut degré de technicité et de théorie). Prenez en compte la dimension humaine lors de la création d'un récit informatif. En d'autres termes, tenez compte des perspectives, des émotions, des motivations et des expériences du public pour rendre l'information plus attrayante et plus significative. Il est également utile d'employer plusieurs exemples illustratifs et des analogies claires pour démontrer l'utilité concrète de votre démarche et de vos conclusions. Lorsque vous écrivez pour un public non technique, il est important d'exprimer clairement l'impact tangible et la pertinence des données, en veillant à ce qu'elles entrent en résonance avec le contexte et les préoccupations du lecteur. Dans la description des différents aspects du rapport, soyez sélectif et évitez de submerger le public de données secondaires, en mettant plutôt en valeur les constats essentiels. Complétez le texte par des visualisations (par exemple, des graphiques, des diagrammes, des tableaux) qui mettent en lumière les résultats. Soyez attentif à la diversité de votre public potentiel et adoptez un style rédactionnel cohérent, succinct et intéressant, en évitant toute complexité excessive. Employez la voix active et des phrases courtes, et fournissez des transitions soignées pour guider vos lecteurs tout au long du rapport.
Les rédacteurs et présentateurs de rapports techniques doivent également prendre en compte les questions liées à la neurodiversité (neurodiversity) du public, c'est-à-dire la variation normale des capacités cognitives individuelles, en particulier dans les domaines de la communication et du traitement de l'information. De la même manière que nous devons prendre en compte un éventail de publics allant de l'expert au non-spécialiste, il est essentiel de reconnaître que les différences cognitives et neurologiques entre les lecteurs ou autres destinataires du rapport peuvent avoir un impact significatif sur leur compréhension et leur intérêt pour le contenu. Certains des mêmes principes s'appliquent, notamment l'utilisation d'un langage clair et concis, une organisation structurée et l'inclusion de supports visuels tels que des diagrammes et des graphiques pour répondre à divers styles d'apprentissage et de traitement. De plus, fournir des résumés au début de chaque section peut faciliter la compréhension de ceux qui pourraient éprouver des difficultés face à de longs blocs de texte ou à des informations complexes. En adoptant ces stratégies, les rédacteurs de rapports ne respectent pas seulement les principes d'inclusivité et d'accessibilité, mais renforcent également l'efficacité globale de leur communication, en veillant à ce que leurs conclusions et leurs éclairages soient accessibles à un public plus large.
Expliquer vos méthodes
Comme décrit dans Qu'est-ce que la science des données ?, les étapes du cycle de la science des données consistent à définir l'objectif, acquérir et nettoyer des données provenant de diverses sources, analyser les données et communiquer des informations pertinentes. Dans un rapport technique, l'objectif d'expliquer les méthodes de science des données est de fournir un compte rendu clair et rigoureux tout au long du cycle de la science des données, ainsi que de justifier la validité et la fiabilité des résultats et des conclusions. Cependant, comme mentionné ci-dessus, différents publics peuvent avoir des rôles et des niveaux d'expertise variés en science des données. Communiquer efficacement avec ces publics diversifiés nécessite différentes stratégies pour expliquer les méthodes de science des données que vous avez employées.
Une stratégie employée lorsqu'il peut y avoir des publics de différents niveaux ou centres d'intérêt est une approche en couches (layered approach), dans laquelle le rapport est organisé en sections ou en annexes qui offrent différents niveaux de détail et de complexité selon les publics. Par exemple, le corps principal du rapport pourrait fournir un aperçu général des méthodes de science des données, en mettant l'accent sur les principaux objectifs, étapes et résultats, dans un langage simple et non technique. Cela conviendrait aux publics qui s'intéressent aux conclusions générales et aux retombées de l'analyse de données, tels que les gestionnaires et les décideurs politiques. Les annexes pourraient fournir des descriptions plus détaillées et techniques des méthodes de science des données, telles que les sources de données, les méthodes d'échantillonnage, les techniques de prétraitement, les algorithmes, les paramètres, les métriques d'évaluation et les limites. Ces annexes conviendraient aux publics intéressés par les aspects techniques et la validité de l'analyse des données, tels que les scientifiques des données, les chercheurs ou les réviseurs.
Il est important qu'un tel rapport respecte un style éditorial reconnu, tel que l'un des suivants :
- American Medical Association (AMA) pour les domaines médical et de la santé
- American Psychological Association (APA) pour les domaines scientifique et psychologique
- Chicago Manual of Style (CMOS) pour les ouvrages publiés
- IEEE pour les domaines de l'ingénierie et de l'informatique
Consultez toujours les commanditaires du projet pour connaître le formatage et le style requis pour le rapport, et assurez-vous que le rapport contient les références et citations appropriées pour toutes les sources tierces mentionnées.
Certains rapports peuvent nécessiter l'élaboration d'un livre de codes (codebook) ou d'un dictionnaire de données pour détailler les variables, leurs unités, leurs valeurs et leurs étiquettes au sein des données ou des jeux de données utilisés dans le projet. Ce livre de codes doit concorder avec le rapport final et le code utilisé pendant le projet pour maintenir la cohérence. De plus, il peut être important de mettre en œuvre un système de contrôle de version (version control system), tel que Git ou SVN, afin de suivre les modifications apportées au code ou à tout contenu numérique au fil du temps, surtout si le projet est complexe et compte de nombreux membres d'équipe. Git est un système de contrôle de version distribué conçu pour gérer aussi bien des petits projets que de très grands projets avec rapidité et efficacité, tandis que SVN (Subversion) est un système de contrôle de version centralisé qui permet aux utilisateurs de suivre les modifications apportées aux fichiers et aux répertoires au fil du temps. Ces dépôts d'informations sont utiles pour suivre et gérer les modifications du code et des données tout au long du cycle de vie d'un projet. Un tel système documente l'historique du projet, aide à résoudre les conflits ou les erreurs et facilite la collaboration entre chercheurs. De manière cruciale, il favorise la reproductibilité (reproducibility), permettant à d'autres d'accéder au même code et aux mêmes données que ceux utilisés dans le projet et de les exécuter. De plus, les intervenants peuvent utiliser des systèmes infonuagiques (par exemple, Google Docs, Microsoft Office 365) qui offrent des fonctionnalités de partage de documents et de suivi des modifications permettant un contrôle de version avancé et un répertoire d'options de sauvegarde du rapport.
Faut-il utiliser un graphique ou un tableau ?
Visualiser les données a abordé en profondeur l'importance d'intégrer des supports visuels tels que des graphiques, des diagrammes, des tableaux et des organigrammes comme moyen efficace de clarifier les méthodologies de la science des données. Ces outils peuvent synthétiser des informations complexes et mettre en évidence des tendances, des motifs ou des relations significatifs au sein des données. Les visuels de données peuvent captiver et maintenir l'attention du public tout en favorisant la compréhension et la rétention mémorielle. Les scientifiques des données doivent faire preuve d'une prudence raisonnable lors de l'utilisation de supports visuels ; une conception ou une présentation inadéquate peut entraîner des biais ou des erreurs d'interprétation. Ainsi, chaque support visuel doit être accompagné d'explications succinctes et claires qui précisent l'objectif du support visuel, son contenu et ses limites éventuelles. L'inclusion de texte alternatif (alt text), c'est-à-dire de courtes descriptions accompagnant l'image ou intégrées dans ses métadonnées, est essentielle pour aider les lecteurs qui ne sont pas en mesure de visualiser les images et les graphiques en raison d'un handicap ou d'autres limitations.
L'art de la communication en science des données implique de présenter les résultats analytiques de manière logique et convaincante. Les graphiques et les tableaux offrent des avantages distincts pour différents types de données, objectifs de rapport, publics et messages visés. Les graphiques excellent pour dépeindre des tendances, des motifs, des connexions et des anomalies, tandis que les tableaux sont optimaux pour afficher des valeurs exactes, des comparaisons et des classifications. Compte tenu de la diversité des graphiques et des tableaux disponibles, il est crucial de choisir le type le plus adapté aux données disponibles.
Un rapport d'analyse de données bien conçu doit inclure suffisamment de graphiques et de tableaux dans le corps principal pour expliquer adéquatement chacun des arguments ou résultats centraux. Ceux-ci doivent être simples, explicites et identifiés par des étiquettes descriptives, des titres, des légendes, des échelles et des unités. La cohérence du style et de la mise en forme est essentielle. Les auteurs doivent éviter de surcharger le rapport avec des visuels excessifs ou excessivement complexes qui pourraient distraire le lecteur, ou des graphiques qui n'apportent aucun éclairage supplémentaire. L'auteur est également responsable de clarifier l'importance de ces visuels dans le texte d'accompagnement (texte alternatif, légendes, etc.), en mettant en lumière les principales observations ou déductions. Le Tableau 10.1 fournit un résumé des types de supports visuels pouvant être utilisés dans les rapports de science des données et des types d'informations qu'ils transmettent le mieux (notez que ces représentations ont été abordées dans Statistiques inférentielles et analyse de régression et Visualiser les données) :
| Support visuel | Objectif informationnel |
|---|---|
| Graphiques linéaires | Illustrer des données de séries temporelles ou des variations sur des données continues |
| Graphiques à barres | Comparer les distributions de données discrètes ou catégorielles |
| Graphiques circulaires | Représenter les parties d'un tout en pourcentages ou en proportions |
| Nuages de points | Démontrer des corrélations entre les données de deux variables continues |
| Histogrammes | Montrer les fréquences de distribution des données d'une seule variable continue |
| Boîtes à moustaches | Fournir des statistiques synthétiques et des valeurs aberrantes pour une variable continue ou entre groupes |
| Tableaux de contingence | Afficher la fréquence conjointe ou les effectifs pour les données issues d'une combinaison de deux variables catégorielles ou plus |
| Tableaux récapitulatifs | Présenter des statistiques descriptives ou des sorties de modèles pour des données d'une ou plusieurs variables continues ou à travers différentes catégories |
De plus, envisagez d'utiliser des visualisations interactives, qui offrent aux utilisateurs la possibilité d'interagir dynamiquement avec l'information par une manipulation et une exploration directes. Cette méthode exploite la puissance des outils graphiques pour transformer des données statiques en un dialogue visuel, permettant aux utilisateurs de découvrir des motifs, des anomalies et des perspectives en interagissant directement avec les éléments de la visualisation. En fournissant des fonctionnalités telles que le zoom, le filtrage et le tri, les visualisations interactives permettent aux utilisateurs de personnaliser leur parcours d'exploration des données, rendant les données complexes plus accessibles et compréhensibles.
Exemple 10.1
Problème
Une grande entreprise pharmaceutique cherche à identifier les principaux facteurs de santé associés aux maladies coronariennes et au diabète, dans le but potentiel de cibler des marchés pour des médicaments sur la base des conclusions relatives à ces facteurs clés. Une source de données est le jeu de données diabetes_data.csv. En supposant qu'une analyse préliminaire a déjà été effectuée, comment un scientifique des données aborderait-il chacun des éléments suivants du rapport ? (Remarque : vous souhaiterez peut-être revenir à l'introduction du chapitre pour revoir les informations relatives à ce jeu de données.)
- Page de titre
- Résumé exécutif
- Méthodologie
- Exploration et analyse des données
- Résultats et discussion
- Conclusion
Solution
- Page de titre :
Titre : Identification des marchés potentiels pour les médicaments contre les maladies coronariennes et le diabète
Préparé pour : [Nom de l'entreprise pharmaceutique]
Préparé par : [Nom du scientifique des données]
Date : [Date du rapport]
- Résumé exécutif : Cette section fournit un aperçu concis de l'ensemble du rapport, résumant les principales conclusions, les méthodologies et les recommandations. Elle doit être rédigée en dernier afin de synthétiser les points les plus importants issus de l'ensemble de l'analyse.
Exemple :
Ce rapport identifie les principaux facteurs de santé associés aux maladies coronariennes (CHD) et au diabète, à partir des données du jeu de données diabetes_data.csv. L'analyse préliminaire indique des corrélations significatives entre les facteurs [X, Y, Z] et la prévalence de la maladie. Les recommandations comprennent des stratégies de marketing ciblées dans les zones à forte prévalence ainsi que dans les zones où les populations sont connues pour présenter des niveaux élevés de [X, Y, Z]. [Ajouter d'autres détails appropriés d'après votre analyse].
- Méthodologie : Cette section décrit les méthodes et procédures utilisées pour mener l'analyse. Elle détaille les sources de données, les processus de nettoyage des données, les techniques analytiques et toutes les hypothèses formulées au cours de l'analyse.
Exemple :
L'analyse a commencé par le nettoyage et le prétraitement des données du jeu de données sur le diabète afin de traiter les valeurs manquantes et de garantir l'intégrité des données. Les valeurs numériques manquantes ont été imputées à l'aide des valeurs médianes, tandis que les données catégorielles manquantes ont été complétées par la chaîne « MISSING ». Une analyse exploratoire des données, incluant le tracé de paires de variables, a été menée pour découvrir les tendances et corrélations initiales. Des méthodes statistiques avancées et des algorithmes d'apprentissage automatique, notamment la régression linéaire multiple, la régression logistique et les arbres de décision, ont été employés pour modéliser la prévalence de la maladie et identifier les prédicteurs significatifs.
- Exploration et analyse des données : Cette section fournit un examen détaillé du jeu de données, y compris les statistiques descriptives, les visualisations et les premières observations. Elle identifie les variables clés, les tendances et les anomalies qui influencent l'analyse.
Exemple :
Le jeu de données comprend des métriques démographiques et de santé clés pour un échantillon représentatif de résidents noirs de Virginie. Les variables analysées comprennent entre autres le cholestérol, la glycémie, l'âge, le poids, la taille et la présence de diabète. Les statistiques descriptives ont révélé qu'un âge plus avancé et un IMC plus élevé sont fortement associés à une prévalence accrue des CHD et du diabète. Des visualisations telles que des histogrammes, des nuages de points et des cartes thermiques ont mis en évidence ces corrélations. Les anomalies telles que les valeurs aberrantes ont été traitées à l'aide de techniques de normalisation des données.
- Résultats et discussion : Cette section présente les conclusions de l'analyse, en interprétant les résultats et en discutant de leurs répercussions. Elle doit relier les conclusions aux questions de recherche et aux objectifs exposés dans l'introduction. Les forces et les faiblesses doivent y être abordées.
Exemple :
L'analyse a identifié plusieurs caractéristiques clés fortement corrélées aux CHD et au diabète au sein du jeu de données. Les prédicteurs significatifs de la prévalence de la maladie comprenaient l'âge, l'IMC et le tabagisme. L'une des forces du modèle réside dans le fait que l'analyse a employé diverses techniques de modélisation, ce qui a permis une évaluation complète des données sous différentes perspectives statistiques, renforçant ainsi la robustesse des conclusions. L'une des faiblesses est la portée limitée du jeu de données, compte tenu de son ciblage sur un groupe démographique spécifique. Cela suggère des pistes de recherche future, notamment l'élargissement du jeu de données pour inclure des populations plus diversifiées et d'autres régions géographiques.
- Conclusion : Cette section résume les points clés du rapport, réitère les principales conclusions et fournit des recommandations exploitables fondées sur l'analyse.
Exemple :
L'analyse met en évidence des facteurs critiques en corrélation avec les CHD et le diabète, offrant des éclairages qui pourraient favoriser la pénétration du marché des médicaments dans les zones dont les populations sont connues pour présenter un risque plus élevé au vu de ces facteurs de santé. Notre équipe recommande de mener des recherches supplémentaires afin d'élargir le jeu de données et de valider les conclusions auprès de différents groupes démographiques. Répondre aux besoins de ces zones à forte prévalence par des solutions de soins de santé adaptées permettra non seulement de répondre aux besoins spécifiques des populations touchées, mais aussi de stimuler la croissance et la présence sur le marché de l'entreprise dans le secteur des soins de santé.