ISO 5495:2005
(Main)Sensory analysis — Methodology — Paired comparison test
Sensory analysis — Methodology — Paired comparison test
ISO 5495:2005 describes a procedure for determining whether there exists a perceptible sensory difference or a similarity between samples of two products concerning the intensity of a sensory attribute. This test is sometimes also referred to as a directional difference test or a 2-AFC test (Alternative Forced Choice). In fact, the paired comparison test is a forced choice test between two alternatives. The method is applicable whether a difference exists in a single sensory attribute or in several, which means that it enables determination of whether there exists a perceptible difference concerning a given attribute, and the specification of the direction of difference, but it does not give any indication of the extent of that difference. The absence of difference for the attribute under study does not signify that there does not exist any difference between the two products. This method is only applicable if the products are relatively homogeneous. The method is effective (1) for determining whether a perceptible difference exists (paired difference test), or whether no perceptible difference exists (paired similarity test) when, for example, modifications are made to ingredients, processing, packaging, handling or storage operations, or (2) for selecting, training and monitoring assessors. It is necessary to know, prior to carrying out the test, whether the test is a one-sided test (the test supervisor knows a priori the direction of the difference, and the alternative hypothesis corresponds to the existence of a difference in the expected direction) or a two-sided test (the test supervisor does not have any a priori knowledge concerning the direction of the difference, and the alternative hypothesis corresponds to the existence of a difference in one direction or the other).
Analyse sensorielle — Méthodologie — Essai de comparaison par paires
L'ISO 5495:2005 décrit un mode opératoire permettant de déterminer s'il existe une différence sensorielle perceptible ou une similitude entre les échantillons de deux produits sur l'intensité d'une propriété sensorielle. Cet essai est parfois également appelé essai de différence directionnel ou essai 2-AFC (Alternative Forced Choice). En effet l'essai de comparaison par paires est un essai à choix forcé entre deux alternatives. La méthode est applicable s'il existe une différence pour une seule propriété sensorielle ou pour plusieurs, ce qui signifie qu'elle permet de déterminer s'il existe une différence perceptible sur une propriété donnée, de préciser le sens de la différence, mais elle ne donne pas d'indications sur l'amplitude de la différence. L'absence de différence pour l'attribut étudié ne signifie pas qu'il n'existe pas de différence entre les deux produits. La présente méthode n'est applicable que si les produits sont relativement homogènes. La méthode est efficace pour (1) déterminer s'il existe (essai par paires de différence), ou s'il n'existe pas de différence perceptible (essai par paires de similitude), quand, par exemple, des modifications sont apportées aux ingrédients, à la transformation, à l'emballage, aux opérations de manutention ou de stockage, ou (2) sélectionner, entraîner et contrôler les sujets. Il est nécessaire de savoir avant la réalisation de l'essai si l'on se trouve dans un cas d'essai unilatéral (l'expérimentateur a un a priori sur le sens de la différence et l'hypothèse alternative correspond à l'existence d'une différence dans le sens attendu) ou dans un cas d'essai bilatéral (l'expérimentateur n'a pas d'a priori sur le sens de la différence et l'hypothèse alternative correspond à l'existence d'une différence dans un sens ou dans l'autre). L'essai par paires peut également être utilisé pour comparer deux produits en terme de préférence.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5495
Third edition
2005-11-15
Sensory analysis — Methodology —
Paired comparison test
Analyse sensorielle — Méthodologie — Essai de comparaison par
paires
Reference number
©
ISO 2005
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Contents Page
Foreword. iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions. 3
4 Principle. 4
5 General test conditions. 4
6 Assessors. 5
6.1 Qualification . 5
6.2 Number of assessors . 5
7 Procedure . 5
8 Analysis and interpretation of results . 6
8.1 When testing for a difference . 6
8.2 When testing for similarity . 6
9 Report . 7
10 Precision and bias . 7
Annex A (normative) Tables. 8
Annex B (informative) Examples . 15
Bibliography . 21
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 5495 was prepared by Technical Committee ISO/TC 34, Food products, Subcommittee SC 12, Sensory
analysis.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 5495:1983), which has been technically
revised.
iv © ISO 2005 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 5495:2005(E)
Sensory analysis — Methodology — Paired comparison test
1 Scope
This International Standard describes a procedure for determining whether there exists a perceptible sensory
difference or a similarity between samples of two products concerning the intensity of a sensory attribute. This
test is sometimes also referred to as a directional difference test or a 2-AFC test (Alternative Forced Choice).
In fact, the paired comparison test is a forced choice test between two alternatives.
NOTE The paired comparison test is the simplest existing classification test since it concerns only two samples.
The method is applicable whether a difference exists in a single sensory attribute or in several, which means
that it enables determination of whether there exists a perceptible difference concerning a given attribute, and
the specification of the direction of difference, but it does not give any indication of the extent of that difference.
The absence of difference for the attribute under study does not signify that there does not exist any
difference between the two products.
This method is only applicable if the products are relatively homogeneous.
The method is effective
a) for determining
⎯ whether a perceptible difference exists (paired difference test), or
⎯ whether no perceptible difference exists (paired similarity test) when, for example, modifications are
made to ingredients, processing, packaging, handling or storage operations, or
b) for selecting, training and monitoring assessors.
It is necessary to know, prior to carrying out the test, whether the test is a one-sided test (the test supervisor
knows a priori the direction of the difference, and the alternative hypothesis corresponds to the existence of a
difference in the expected direction) or a two-sided test (the test supervisor does not have any a priori
knowledge concerning the direction of the difference, and the alternative hypothesis corresponds to the
existence of a difference in one direction or the other).
The paired test can also be used in order to compare two products in terms of preference. The different cases
of use of the paired test are summarized in Figure 1.
NOTE Only non-hedonic tests are dealt with in this International Standard.
Figure 1 — Possible different cases of use of the paired comparison test
EXAMPLE 1 (Case a) The production of a biscuit has been modified in order to render it more crisp. It is desired to
check whether this increase is perceptible. Therefore it is necessary to try to highlight a difference to see whether the new
product is perceived as being crispier than the usual product (control).
EXAMPLE 2 (Case b) A manufacturer knows that the product may contain traces of an ingredient which imparts an
off-flavour to the product. He therefore wishes to determine the maximum acceptable quantity so that the flavour
difference with a reference product without this ingredient is barely perceptible and therefore without any regrettable
consequences.
EXAMPLE 3 (Case c) It is desired to produce a new soup and to compare two ingredients which will provide the salty
flavour. For cost-intensive reasons, the ingredient which, at the same concentration, will provide the strongest salty flavour
is sought. Therefore it is necessary to try to highlight a difference. It is not known a priori which ingredient will produce the
strongest salty flavour.
EXAMPLE 4 (Case d) A manufacturer of plastics used, in particular, by car manufacturers for dashboards is seeking,
for economic reasons, to replace the usual lubricant by a new one, but does not wish that the new plastics formula be
perceived as presenting less or more surface slip than the usual one. It is a question of determining whether, for a same
concentration, the new lubricant provides the same “surface slip” level as the usual product. It is necessary to show that
both lubricants are similar in terms of “surface slip”, but it is not known a priori which lubricant can produce the highest
surface slip characteristics.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 5492 1992, Sensory analysis — Vocabulary
ISO 6658:1985, Sensory analysis — Methodology — General guidance
ISO 8586-1:1993, Sensory analysis — General guidance for the selection, training and monitoring of
assessors — Part 1: Selected assessors
ISO 8586-2:1994, Sensory analysis — General guidance for the selection, training and monitoring of
assessors — Part 2: Experts
ISO 8589:1988, Sensory analysis — General guidance for the design of test rooms
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3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5492 and the following apply.
3.1
α (alpha) risk
probability of concluding that a perceptible difference exists when one does not exist
NOTE This is also called a type I error, significance level or false-positive rate.
3.2
β (beta) risk
probability of concluding that no perceptible difference exists when one does exist
NOTE This is also called a type II error or false-negative rate.
3.3
difference
situation in which samples can be distinguished based on their sensory attributes
NOTE The proportion of assessments during which a perceptible difference is detected between the products for the
sensory attribute under study is given by the symbol p .
d
3.4
one-sided test
test in which the test supervisor has a priori knowledge concerning the direction of difference
NOTE The null hypothesis is H , the products are not different; the proportion of correct responses observed, p, is
equal to 1/2. The alternative hypothesis is H , p > 1/2.
3.5
two-sided test
test in which the test supervisor does not have any a priori knowledge concerning the direction of difference
NOTE The null hypothesis is H , the products are not different; the proportion of responses observed for one of the
samples, p, is equal to 1/2. The alternative hypothesis is H , p ≠ 1/2.
3.6
correct responses
expected responses
number of assessors, in the case of a one-sided test, having selected the sample expected by the test
supervisor to be the most intense for the sensory attribute under study
3.7
consensual responses
highest value, in the case of a one-sided test, of the number of assessors having selected sample A and those
having selected sample B
NOTE This is calculated as above since there are not any correct responses.
3.8
product
material to be evaluated
3.9
sample
unit of product prepared, presented and evaluated during the course of the test
3.10
sensitivity
general term employed to summarize the performance characteristics of the test
NOTE In statistical terms, the sensitivity of the test is defined by the values of α, β and p
.
d
3.11
similarity
situation in which any perceptible differences between the samples are so small that the products can be used
interchangeably
4 Principle
The number of assessors is chosen on the basis of the sensitivity desired for the test (See 6.2 and the
footnote that accompanies Tables A.4 and A.5).
The assessors receive a set of two samples (i.e. a pair). They designate the sample which they consider to be
the most intense regarding the sensory attribute under consideration, even if this choice is based only on a
guess.
NOTE One of the samples may be a control.
The number of times that each sample is selected is counted and the significance is determined by reference
to a statistical table, taking into consideration the results obtained for the expected sample (one-sided test) or
the highest number of responses obtained for either of the samples (two-sided test).
5 General test conditions
5.1 Define the objective of the test in a clear way to determine if the attempt is to be a one-sided or a two-
sided test, if it is a difference or similarity test, and which is the most appropriate sensitivity.
5.2 Carry out the test under conditions that prevent all communication among assessors until the
evaluations have been completed, using facilities and booths complying with ISO 8589.
5.3 Prepare the samples out of sight of the assessors and in an identical manner for each one of them; i.e.
same apparatus, same vessels.
5.4 Assessors shall not be able to draw any conclusions regarding the intensity of the attribute from the
manner in which the samples are presented to them. For example, for a tactile test, any differences in
appearance shall be avoided. Mask all colour differences if the test objective does not concern the colour by
using light filters and/or subdued lighting. The samples may also be presented successively and non-
simultaneously in the case of slight differences in appearance.
5.5 Code the samples or the vessels containing the samples in a uniform manner, preferably using 3-digit
numbers chosen at random for each test. Each pair is composed of two samples, each with a different code.
Preferably, different codes should be used for each assessor during a session. However, the two same codes
may be used for all assessors within a test, provided that each code is used only once per assessor during a
test session (e.g. if several paired tests on different products are being conducted during the same session).
5.6 The quantity or volume served shall be identical for the two samples constituting each pair, just as that
of all the other samples in a series of tests on a given type of product. The quantity or volume to be assessed
can be imposed. If it is not, it should however be specified to the assessors to take quantities or volumes that
are always similar whatever the sample.
5.7 The temperature of the samples constituting each pair shall be identical just as that of all the other
samples in a series of tests on a given type of product. It is preferable to present the samples at the
temperature at which the product is generally consumed.
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5.8 The assessors shall be told whether or not they have to follow a special protocol in order to assess the
products (e.g. whether or not to swallow the samples for a taste test, or carry out a specific gesture for a
tactile test) or whether they are free to do as they please. In this latter case, they should be requested to
proceed in the same manner for all the samples.
5.9 During the test sessions, avoid giving information about product identity, expected treatment effects or
individual performance until all tests are completed.
6 Assessors
6.1 Qualification
All assessors should possess the same level of qualification, this level being chosen on the basis of the test
objective (see ISO 8586-1 and ISO 8586-2). Experience and familiarity with the product can increase the
performance of an assessor and can consequently increase the likelihood of finding a significant difference.
Monitoring the performance of assessors over time may prove to be useful for increased sensitivity.
All assessors shall be familiar with the mechanisms of the paired test (the scoresheet, the task and the
evaluation procedure). In addition, assessors shall be capable of recognising the sensory attribute on which
the test is based. This attribute shall be defined verbally, by means of a reference substance or by presenting
a few samples having different levels of intensity for the attribute under examination.
6.2 Number of assessors
Choose the number of assessors so as to obtain the level of sensitivity required for the test (see Table A.4 for
a one-sided test and Table A.5 for a two-sided test). The use of a large number of assessors increases the
likelihood of detecting small differences between the products. However, in practice, the number of assessors
is often determined by material conditions (e.g. duration of the experiment, number of available assessors,
quantity of product). When conducting a difference test, the number of assessors is typically approximately
24 to 30. When conducting a similarity test, about twice as many assessors (i.e. approximately 60) are
required for equivalent sensitivity. When testing for similarity, evaluations should not be replicated by the
same assessors. For a difference test, replications may be considered but should still be avoided whenever
possible. However, if replicate evaluations are required in order to produce a sufficient total number of
evaluations, every effort should be made to have each assessor perform the same number of replicate
evaluations. For example, if only 10 assessors are available, have each assessor perform three paired tests in
order to obtain a total of 30 evaluations.
NOTE Analysing three evaluations performed by 10 assessors as 30 independent evaluations is not valid when
testing for similarity using Table A.3. However, the difference test using Tables A.1 and A.2 is valid even when replicate
[5], [6] [1], [2]
evaluations are performed . Some recent publications on replicated discrimination tests suggest alternative
approaches for analysing replicated evaluations.
7 Procedure
7.1 Prepare the worksheets and scoresheets (see Figures B.1, B.2 and B.3) prior to conducting the test so
as to use an equal number of the two possible presentation sequences of both products, A and B.
7.2 Present the two samples constituting a pair successively or simultaneously (see 5.4). In the case of
simultaneous presentation, arrange the two samples in the same manner for each assessor (in line from left to
right, in line from the bottom up, etc.). The assessors shall examine the two samples constituting the pair in
the order indicated in the scoresheet, but assessors are generally authorized to make repeated evaluations of
each sample if so wished (if, of course, the nature of the product allows for repeated evaluations).
7.3 Provision should be made for one scoresheet per pair of samples. If an assessor is to perform more
than one test during the course of a session, collect the completed scoresheet and the unused samples prior
to serving the subsequent pair. The assessor can neither go back to any of the previous samples, nor modify
his/her verdict concerning any of the previous tests.
7.4 Do not ask any questions about preference, acceptance or degree of difference following the selection
of the most intense sample. The selection the assessor has just made may bias the response to any
additional questions. Responses to such questions may be obtained through separate tests concerning
preference, acceptance, degree of difference, etc. (see ISO 6658). A “Comments” section requesting the
reasons for the choice may be included for the assessors' remarks.
7.5 The paired test is a “forced choice” procedure; assessors are not allowed to choose the “no difference”
option. An assessor who detects no difference between the samples should be instructed to select one of the
samples and to indicate that the selection was only a guess in the “Comments” section of the scoresheet.
8 Analysis and interpretation of results
8.1 When testing for a difference
8.1.1 Case of a one-sided test
Use Table A.1 to analyse the data obtained from a paired test. If the number of correct responses is greater
than or equal to the number given in Table A.1 (corresponding to the number of assessors and to the α-risk
level chosen for the test), conclude that a perceptible difference exists between the samples (see B.1).
If desired, calculate a confidence interval on the proportion of the population able to distinguish the samples.
This method is described in B.5.
No conclusion should be drawn for maximum numbers of correct responses under n/2.
8.1.2 Case of a two-sided test
Use Table A.2 to analyse the data obtained from a paired test. If the number of consensual responses is
greater than or equal to the number given in Table A.2 (corresponding to the number of assessors and to the
α-risk level chosen for the test), conclude that a perceptible difference exists between the samples (see B.3).
If desired, calculate a confidence interval on the proportion of the population able to distinguish the samples.
This method is described in B.5.
1)
8.2 When testing for similarity
8.2.1 Case of a one-sided test
Use Table A.3 to analyse the data obtained from a paired test. If the number of correct responses is less than
or equal to the number given in Table A.3 (corresponding to the number of assessors, to the β-risk level and
to the value of p chosen for the test), conclude that no meaningful difference exists between the samples
d
(see B.2). If the results are to be compared from one test to another, then the same value of p should be
d
chosen for all tests.
If desired, calculate a confidence interval on the proportion of the population able to distinguish the samples.
This method is described in B.5.
No conclusion should be drawn for maximum numbers of correct responses under n/2.
1)
In this International Standard, “similar” does not mean “identical”. This term signifies rather that the two products are
sufficiently alike to be used interchangeably. It is impossible to prove that two products are identical. However, it can be
demonstrated that any difference that does exist between two products is so minor as to have no practical significance.
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8.2.2 Case of a two-sided test
Use Table A.3 to analyse the data obtained from a paired test. If the number of consensual responses is less
than or equal to the number given in Table A.3 (corresponding to the number of assessors, to the β-risk level
and to the value of p chosen for the test), conclude that no meaningful difference exists between the samples
d
(see B.4). If the results are to be compared from one test to another, then the same value of p should be
d
chosen for all tests.
If desired, calculate a confidence interval on the proportion of the population able to distinguish the samples.
This method is described in B.5.
9 Report
Report the test objective, the results and the conclusions. It is recommended to add the following additional
information:
⎯ the purpose of the test and the nature of the treatment being studied;
⎯ the complete identification of the samples: origin, method of preparation, quantity, shape, storage prior to
testing, quantity served, temperature (the information concerning the sample should indicate that all
storage, handling and preparation operations have been carried out so as to yield samples that differ only
due to the variable of interest, if any);
⎯ the number of assessors, the number of correct or consensual responses and the result of the statistical
evaluation (including the values of α, β and p used for the test);
d
⎯ the assessors: experience (in sensory testing, with the product, with the test samples), age and gender
(see ISO 8586-1 and ISO 8586-2);
⎯ any specific information and recommendations given to the assessors in connection with the test, in
particular in the case where a precise definition and reference samples illustrating the attribute under test
and/or a test protocol have been indicated to the assessors;
⎯ the test environment: test facility used, simultaneous or sequential presentation, whether the identity of
the samples was disclosed after the test and if so, in what manner;
⎯ the location and date of test, and the name of the panel leader.
10 Precision and bias
Because the results of sensory discrimination tests are dependent on individual sensitivities, it is impossible to
make a general statement regarding the reproducibility of the results that is applicable to all populations of
assessors. The precision regarding a particular population of assessors increases as the size of the panel
increases, as well as with the training and exposure to the product.
As a “forced-choice” procedure is used, the results obtained by this method are bias-free, provided that the
precautions given in Clause 7 are fully observed.
Annex A
(normative)
Tables
A.1 Determination of perceptible difference or similarity
See Tables A.1 to A.3.
Table A.1 — Minimum number of correct responses required to conclude that a perceptible difference
2), 3)
exists, based on a one-sided paired test
α α
n n
0,20 0,10 0,05 0,01 0,001 0,20 0,10 0,05 0,01 0,001
10 7 8 9 10 10 36 22 23 24 26 28
11 8 9 9 10 11 37 22 23 24 27 29
12 8 9 10 11 12 38 23 24 25 27 29
13 9 10 10 12 13 39 23 24 26 28 30
14 10 10 11 12 13 40 24 25 26 28 31
15 10 11 12 13 14
44 26 27 28 31 33
16 11 12 12 14 15 48 28 29 31 33 36
17 11 12 13 14 16 52 30 32 33 35 38
18 12 13 13 15 16 56 32 34 35 38 40
19 12 13 14 15 17 60 34 36 37 40 43
20 13 14 15 16 18
64 36 38 40 42 45
21 13 14 15 17 18 68 38 40 42 45 48
22 14 15 16 17 19 72 41 42 44 47 50
23 15 16 16 18 20 76 43 45 46 49 52
24 15 16 17 19 20 80 45 47 48 51 55
25 16 17 18 19 21
84 47 49 51 54 57
26 16 17 18 20 22 88 49 51 53 56 59
27 17 18 19 20 22 92 51 53 55 58 62
28 17 18 19 21 23 96 53 55 57 60 64
29 18 19 20 22 24 100 55 57 59 63 66
30 18 20 20 22 24
104 57 60 61 65 69
31 19 20 21 23 25 108 59 62 64 67 71
32 19 21 22 24 26 112 61 64 66 69 73
33 20 21 22 24 26 116 64 66 68 71 76
34 20 22 23 25 27 120 66 68 70 74 78
35 21 22 23 25 27
NOTE 1 The values in the table are exact because they are based on the binomial distribution. For values of n not included in the
table, an approximation of the missing entries may be obtained in the following manner: Minimum number of responses (x) equals the
nearest whole number greater than x=+(1n/2+ z 0,25 n , where z varies as a function of the significance level as follows: 0,84 for
)
α = 0,20; 1,28 for α = 0,10; 1,64 for α = 0,05; 2,33 for α = 0,01; 3,09 for α = 0,001.
NOTE 2 The values of n < 18 are usually not recommended for paired difference tests.
2) The values given in this table have been calculated from the exact formula of the binomial distribution for parameter
p = 0,5 with n replications thanks to the SAS software developed in Reference [4].
3) The values correspond to the minimum number of correct responses required for significance at the stated α-level (i.e.
column) for the corresponding number of assessors, n (i.e. row). Reject the "no difference" affirmation if the number of
correct responses is greater than or equal to the va
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5495
Troisième édition
2005-11-15
Analyse sensorielle — Méthodologie —
Essai de comparaison par paires
Sensory analysis — Methodology — Paired comparison test
Numéro de référence
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ISO 2005
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions. 3
4 Principe. 4
5 Conditions générales de l'essai . 4
6 Sujets . 5
6.1 Qualification . 5
6.2 Nombre de sujets. 5
7 Mode opératoire . 5
8 Analyse et interprétation des résultats . 6
8.1 Lors d'un essai de différence . 6
8.1.1 Cas d'un essai unilatéral. 6
8.1.2 Cas d'un essai bilatéral . 6
8.2 Lors d'un essai de similitude . 7
8.2.1 Cas d'un essai unilatéral. 7
8.2.2 Cas d'un essai bilatéral . 7
9 Rapport . 7
10 Fidélité et erreurs systématiques. 8
Annexe A (normative) Tableaux . 9
Annexe B (informative) Exemples . 16
Bibliographie . 23
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 5492 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 34, Produits alimentaires, sous-comité SC 12,
Analyse sensorielle.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 5495:1983), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
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NORME INTERNATIONALE ISO 5495:2005(F)
Analyse sensorielle — Méthodologie — Essai de comparaison
par paires
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale décrit un mode opératoire permettant de déterminer s'il existe une
différence sensorielle perceptible ou une similitude entre les échantillons de deux produits sur l'intensité d'une
propriété sensorielle. Cet essai est parfois également appelé essai de différence directionnel ou essai 2-AFC
(Alternative Forced Choice). En effet, l'essai de comparaison par paires est un essai à choix forcé entre deux
alternatives.
NOTE L'essai de comparaison par paires est l'épreuve de classement la plus simple qui puisse exister puisqu'elle
porte seulement sur deux échantillons.
La méthode est applicable s'il existe une différence pour une seule propriété sensorielle ou pour plusieurs, ce
qui signifie qu'elle permet de déterminer s'il existe une différence perceptible sur une propriété donnée, de
préciser le sens de la différence, mais elle ne donne pas d'indications sur l'amplitude de la différence.
L'absence de différence pour l'attribut étudié ne signifie pas qu'il n'existe pas de différence entre les deux
produits.
La présente méthode n'est applicable que si les produits sont relativement homogènes.
La méthode est efficace pour
a) déterminer
⎯ s'il existe (essai par paires de différence), ou
⎯ s'il n'existe pas de différence perceptible (essai par paires de similitude), quand, par exemple, des
modifications sont apportées aux ingrédients, à la transformation, à l'emballage, aux opérations de
manutention ou de stockage;
b) sélectionner, entraîner et contrôler les sujets.
Il est nécessaire de savoir, avant la réalisation de l'essai, si on se trouve dans un cas d'essai unilatéral
(l'expérimentateur a un a priori sur le sens de la différence et l'hypothèse alternative correspond à l'existence
d'une différence dans le sens attendu) ou, dans un cas d'essai bilatéral, (l'expérimentateur n'a pas d'a priori
sur le sens de la différence et l'hypothèse alternative correspond à l'existence d'une différence dans un sens
ou dans l'autre).
L'essai par paires peut également être utilisé pour comparer deux produits en terme de préférence.
Les différents cas d'utilisation de l'essai par paires sont résumés dans la Figure 1.
NOTE Seuls les essais non hédoniques sont traités dans la présente Norme internationale.
Figure 1 — Différents cas possibles d'utilisation de l'essai de comparaison par paires
EXEMPLE 1 (Cas a) On a modifié la fabrication d'un biscuit de façon à le rendre plus croustillant. On veut vérifier si
cette augmentation est perceptible. On cherche donc à mettre en évidence une différence et on veut voir si le nouveau
produit est perçu plus croustillant que le produit habituel (contrôle).
EXEMPLE 2 (Cas b) Un fabriquant sait que le produit peut contenir des traces d'un ingrédient qui confère un défaut de
flaveur au produit. Il souhaite donc déterminer la quantité maximale acceptable pour que la différence de flaveur avec un
produit référence sans cet ingrédient soit peu perceptible et donc sans conséquence fâcheuse.
EXEMPLE 3 (Cas c) On veut fabriquer une nouvelle soupe et on veut comparer deux ingrédients qui apporteront la
saveur salée. Pour des raisons de coût, on veut retenir l'ingrédient qui, à même concentration, apportera la saveur salée
la plus intense. On ne sait pas à priori quel ingrédient va produire la saveur salée la plus forte et on cherche à mettre en
évidence une différence.
EXEMPLE 4 (Cas d) Un fabriquant de matières plastiques utilisées notamment par les constructeurs automobiles pour
les planches de bord cherche, pour des raisons économiques, à remplacer l'agent lubrifiant habituel par un nouvel agent
mais ne veut pas que la nouvelle formule de matière plastique soit perçue moins glissante ou plus glissante que la formule
habituelle. Il s'agit de déterminer si, pour une même concentration, le nouvel agent apporte le même niveau de «glissant»
que le produit habituel. On cherche à montrer que les deux agents sont similaires en terme de «pouvoir glissant» mais on
ne sait pas à priori quel agent peut produire le caractère glissant le plus fort.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 5492:1992, Analyse sensorielle — Vocabulaire
ISO 6658:1985, Analyse sensorielle — Méthodologie — Guide général
ISO 8586-1:1993, Analyse sensorielle — Guide général pour la sélection, l'entraînement et le contrôle des
sujets — Partie 1: Sujets qualifiés
ISO 8586-2:1994, Analyse sensorielle — Guide général pour la sélection, l'entraînement et le contrôle des
sujets — Partie 2: Experts
ISO 8589:1988, Analyse sensorielle — Directives générales pour la conception de locaux destinés à l'analyse
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3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 5492 et les suivants
s'appliquent.
3.1
risque α (alpha)
probabilité de conclure qu'il existe une différence perceptible alors qu'il n'en existe pas
NOTE Également appelé erreur de type I, niveau de signification ou taux de faux positifs.
3.2
risque β (bêta)
probabilité de conclure qu'il n'existe aucune différence perceptible alors qu'il en existe une
NOTE Également appelé erreur de type II ou taux de faux négatifs.
3.3
différence
situation dans laquelle les échantillons peuvent être distingués sur la base de leurs propriétés sensorielles
NOTE La proportion d'évaluations au cours desquelles une différence perceptible est détectée entre les produits,
pour la propriété sensorielle étudiée est donnée par le symbole p .
d
3.4
test unilatéral
test dans lequel l'expérimentateur a un a priori sur le sens de la différence
NOTE L'hypothèse nulle est H , les produits ne sont pas différents; p, proportion de réponses correctes observées,
égal 1/2. L'hypothèse alternative est H , p > 1/2.
3.5
test bilatéral
test dans lequel l'expérimentateur n'a pas d'a priori sur le sens de la différence
NOTE L'hypothèse nulle est H , les produits ne sont pas différents; p, proportion de réponses observées pour l'un
des échantillons, égal 1/2. L'hypothèse alternative est H , p ≠ 1/2.
3.6
réponses correctes
réponses attendues
dans le cas d'un test unilatéral, nombre de sujets ayant sélectionné l'échantillon attendu par l'expérimentateur
comme le plus intense pour la propriété sensorielle étudiée
3.7
réponses consensuelles
valeur la plus élevée, dans le cas d'un test unilatéral, entre le nombre de sujets ayant sélectionné
l'échantillon A et ceux ayant sélectionné l'échantillon B
NOTE Le calcul ci-dessus est effectué étant donné qu’il n’y a pas de réponses correctes.
3.8
produit
matériau à évaluer
3.9
échantillon
unité de produit préparée, présentée et évaluée au cours de l'essai
3.10
sensibilité
terme général utilisé pour résumer les caractéristiques de performance de l'analyse
NOTE En termes statistiques, la sensibilité de l'essai est définie par les valeurs de α, β et p
.
d
3.11
similitude
situation dans laquelle les différences perceptibles entre les échantillons sont si petites que les produits
peuvent être interchangeables
4 Principe
Le nombre de sujets est choisi en fonction de la sensibilité souhaitée pour l'essai. (Voir 6.2 et la note de bas
de page accompagnant les Tableaux A.4 et A.5.)
Les sujets reçoivent un ensemble de deux échantillons (c'est-à-dire une paire). Les sujets désignent celui des
échantillons qu'ils pensent être plus intense pour la propriété sensorielle considérée, même si ce choix ne
repose que sur une supposition.
NOTE Un des échantillons peut être un contrôle.
Le nombre de fois où chaque échantillon a été sélectionné est décompté et la signification est déterminée par
référence à une table statistique, en considérant les résultats obtenus pour l'échantillon attendu (test
unilatéral) ou le plus grand nombre de réponses obtenues pour l'un ou l'autre des échantillons (test bilatéral).
5 Conditions générales de l'essai
5.1 Définir l'objectif de l'essai par écrit de manière claire, afin de déterminer si l'essai à mener est un essai
unilatéral ou bilatéral, si c'est un essai de différence ou de similitude et quelle est la sensibilité la plus
appropriée.
5.2 Effectuer l'essai dans des conditions empêchant toute communication entre les sujets jusqu'à ce que
toutes les évaluations aient été terminées, en utilisant des installations et des cabines conformes à l'ISO 8589.
5.3 Préparer les échantillons à l'abri des regards des sujets et de manière identique pour chacun d'eux:
même appareillage, mêmes récipients.
5.4 Les sujets ne doivent pas pouvoir tirer de conclusions sur l'intensité de la propriété à partir de la façon
dont les échantillons leur sont présentés. Par exemple pour un essai tactile, on doit éviter toute différence
d'aspect. Masquer toutes les différences de couleur, si le but de l'essai ne porte pas sur la couleur, en utilisant
des filtres à lumière et/ou un faible éclairage. On peut également présenter les échantillons successivement et
non simultanément en cas de légères différences d'aspect.
5.5 Coder les échantillons ou les récipients contenant les échantillons de façon uniforme en utilisant, de
préférence, des nombres à trois chiffres, choisis au hasard pour chaque essai. Chaque paire est composée
de deux échantillons portant chacun un code différent. De préférence, il convient d'utiliser des codes
différents pour chaque sujet au cours d'une session. Cependant, les deux mêmes codes peuvent être utilisés
pour tous les sujets au sein d'un essai, à condition que chaque code ne soit utilisé qu'une fois par sujet au
cours d'une session (par exemple si plusieurs essais par paires portant sur différents produits sont conduits
au cours de la même session).
5.6 La quantité ou le volume présenté doit être identique pour les deux échantillons constituant chaque
paire, de même que la quantité ou le volume de tous les autres échantillons dans une série d'essais sur un
type de produit donné. La quantité ou le volume à évaluer peut être imposé. Si ce n'est pas le cas, il convient
de préciser aux sujets de prendre des quantités ou des volumes toujours similaires, quel que soit l'échantillon.
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5.7 La température des échantillons constituant chaque paire doit être identique, de même que celle de
tous les autres échantillons dans une série d'essais effectués sur un type de produit donné. Il est préférable
de présenter les échantillons à la température à laquelle le produit est généralement consommé.
5.8 Il doit être précisé aux sujets s'ils doivent ou non suivre un protocole particulier pour évaluer les
produits (par exemple avaler ou non les échantillons pour un essai gustatif ou effectuer un geste particulier
pour un essai tactile) ou s'ils sont libres de procéder comme ils le veulent. Dans ce dernier cas, il convient de
leur demander de procéder de la même façon pour tous les échantillons.
5.9 Pendant les séances d'essai, éviter de donner des informations sur l'identité du produit, les effets
attendus du traitement ou les performances individuelles jusqu'à la fin de tous les essais.
6 Sujets
6.1 Qualification
Il convient que tous les sujets aient le même niveau de qualification, ce niveau étant choisi en fonction du but
de l'essai (voir l'ISO 8586-1 et l'ISO 8586-2). L'expérience et l'habitude du produit peuvent améliorer les
performances d'un sujet et peuvent de ce fait augmenter les chances de trouver une différence significative. Il
peut s'avérer utile de suivre la performance des sujets dans le temps pour une sensibilité accrue.
Tous les sujets doivent être habitués aux mécanismes de l'essai par paires (le formulaire de réponse, la tâche
et le mode opératoire d'évaluation). De plus, les sujets doivent être capables de reconnaître la propriété
sensorielle sur laquelle porte l'essai. Cette propriété doit être définie verbalement, au moyen d'une substance
de référence ou en présentant quelques échantillons présentant différents niveaux d'intensité pour la propriété
à examiner.
6.2 Nombre de sujets
Choisir le nombre de sujets de façon à obtenir le niveau de sensibilité requis pour l'essai (voir le Tableau A.4
pour un test unilatéral et le Tableau A.5 pour un test bilatéral). L'utilisation d'un grand nombre de sujets
accroît la possibilité de détecter des petites différences entre les produits. Toutefois, dans la pratique, le
nombre de sujets est souvent déterminé par des conditions matérielles (par exemple la durée de l'expérience,
le nombre de sujets disponibles, la quantité de produit). Lors d'un essai de différence, le nombre habituel de
sujets est compris approximativement entre 24 et 30. Lors d'un essai de similitude, environ deux fois plus de
sujets (soit approximativement 60) sont nécessaires pour une sensibilité équivalente. Dans le cas d'essai de
similitude, il convient d'éviter les évaluations répétées par un même sujet. Pour les essais de différence, on
peut envisager des évaluations répétées, mais cela reste à éviter autant que possible. Toutefois, si des
évaluations répétées sont nécessaires pour réaliser un nombre total d'évaluations suffisant, il convient de
faire en sorte que tous les sujets réalisent le même nombre d'évaluations répétées. Par exemple si seulement
10 sujets sont disponibles, faire réaliser à chaque sujet trois essais par paires pour obtenir un nombre total de
30 évaluations.
NOTE Analyser trois évaluations réalisées par dix sujets comme 30 évaluations indépendantes n'est pas valide
lorsqu'on recherche une similitude en utilisant le Tableau A.3. Cependant, le test de différence utilisant les Tableaux A.1 et
[5], [6] [1], [2]
A.2 est valide même lorsque des répétitions sont réalisées . Des publications récentes, , sur des essais de
discrimination avec répétitions suggèrent des approches alternatives pour analyser les évaluations répétées.
7 Mode opératoire
7.1 Préparer les feuilles de protocole et les formulaires de réponse (voir Figures B.1, B.2 et B.3) avant de
procéder à l'essai afin d'utiliser un nombre égal des deux ordres de présentation possibles des deux produits,
A et B.
7.2 Présenter les deux échantillons constituant une paire successivement ou simultanément (voir 5.4). En
cas de présentation simultanée, disposer les deux échantillons de la même façon pour chaque sujet (en ligne
de gauche à droite, en ligne de bas en haut, etc.). Les sujets doivent examiner les deux échantillons au sein
de la paire dans l'ordre indiqué sur le formulaire de réponse, mais les sujets sont généralement autorisés à
répéter les évaluations pour chaque échantillon s'ils le souhaitent (si, bien sûr la nature du produit testé
permet ces évaluations répétées).
7.3 Il convient de prévoir un formulaire de réponse par paire d'échantillons. Si un sujet est amené à
effectuer plus d'un essai au cours d'une séance, collecter le formulaire de réponse complété et les
échantillons inutilisés avant de présenter la paire suivante. Le sujet ne peut ni revenir sur aucun des
échantillons précédents ni modifier son verdict sur aucun des essais précédents.
7.4 Ne pas poser de questions sur la préférence, l'acceptation ou le degré de différence après le choix de
l'échantillon plus intense. Le choix que vient de faire le sujet peut biaiser la réponse à toute question
supplémentaire. Les réponses à de telles questions peuvent être obtenues grâce à des essais séparés
concernant la préférence, l'acceptation, le degré de différence, etc., voir l'ISO 6658. Une section
«Commentaires» demandant les raisons du choix peut être incorporée pour les remarques des sujets.
7.5 L'essai par paires est un mode opératoire de «choix forcé»; les sujets ne sont pas autorisés à choisir
l'option «aucune différence». Il convient de demander à un sujet qui ne détecte aucune différence entre les
échantillons de choisir un des échantillons et de signaler qu'il ne s'agit que d'une supposition dans la partie
«Commentaires» du formulaire de réponse.
8 Analyse et interprétation des résultats
8.1 Lors d'un essai de différence
8.1.1 Cas d'un essai unilatéral
Utiliser le Tableau A.1 pour analyser les données obtenues à partir d'un essai par paires. Si le nombre de
réponses correctes est supérieur ou égal au nombre donné dans le Tableau A.1 (correspondant au nombre
de sujets et au niveau de risque α choisis pour l'essai), conclure qu'il existe une différence perceptible entre
les échantillons (voir B.1).
Si cela est souhaité, calculer un intervalle de confiance sur la proportion de la population capable de
distinguer les échantillons. Cette méthode est décrite en B.5.
Il convient qu'aucune conclusion ne soit tirée pour des nombres maximum de réponses correctes inférieurs
à n/2.
8.1.2 Cas d'un essai bilatéral
Utiliser le Tableau A.2 pour analyser les données obtenues à partir d'un essai par paires. Si le nombre de
réponses consensuelles est supérieur ou égal au nombre donné dans le Tableau A.2 (correspondant au
nombre de sujets et au niveau de risque α choisis pour l'essai), conclure qu'il existe une différence perceptible
entre les échantillons (voir B.3).
Si cela est souhaité, calculer un intervalle de confiance sur la proportion de la population capable de
distinguer les échantillons. Cette méthode est décrite en B.5.
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1)
8.2 Lors d'un essai de similitude
8.2.1 Cas d'un essai unilatéral
Utiliser le Tableau A.3 pour analyser les données obtenues à partir d'un essai par paires. Si le nombre de
réponses correctes est inférieur ou égal au nombre donné dans le Tableau A.3 (correspondant au nombre de
sujets, au niveau de risque β et à la valeur de p choisis pour l'essai), conclure qu'il n'existe pas de différence
d
significative entre les échantillons (voir B.2). Si les résultats doivent être comparés d'un essai à l'autre, il
convient alors de choisir la même valeur de p pour tous les essais.
d
Si cela est souhaité, calculer un intervalle de confiance sur la proportion de la population capable de
distinguer les échantillons. Cette méthode est décrite en B.5.
Il convient qu'aucune conclusion ne soit tirée pour des nombres maximum de réponses correctes inférieurs
à n/2.
8.2.2 Cas d'un essai bilatéral
Utiliser le Tableau A.3 pour analyser les données obtenues à partir d'un essai par paires. Si le nombre de
réponses consensuelles est inférieur ou égal au nombre donné dans le Tableau A.3 (correspondant au
nombre de sujets, au niveau de risque β et à la valeur de p choisis pour l'essai), conclure qu'il n'existe pas de
d
différence significative entre les échantillons (voir B.4). Si les résultats doivent être comparés d'un essai à
l'autre, il convient alors de choisir la même valeur de p pour tous les essais.
d
Si cela est souhaité, calculer un intervalle de confiance sur la proportion de la population capable de
distinguer les échantillons. Cette méthode est décrite en B.5.
9 Rapport
Consigner dans le rapport l'objectif de l'essai, les résultats et les conclusions. Il est recommandé d'y ajouter
les informations supplémentaires suivantes:
⎯ le but de l'essai et la nature du traitement étudié;
⎯ l'identification complète des échantillons: origine, méthode de préparation, forme, entreposage précédant
l'essai, quantité présentée, température (il convient que les informations concernant l'échantillon
indiquent que toutes les opérations d'entreposage, de manipulation et de préparation ont été réalisées de
façon à produire des échantillons qui ne diffèrent que par la variable d'intérêt, si elle existe);
⎯ le nombre de sujets, le nombre de réponses correctes ou consensuelles et le résultat de l'évaluation
statistique (incluant les valeurs α, β et p utilisées pour l'essai);
d
⎯ les sujets: expérience (en analyse sensorielle, avec le produit, avec les échantillons de l'essai), âge et
sexe (voir l'ISO 8586-1 et l'ISO 8586-2);
⎯ toutes les informations et recommandations spécifiques relatives à l'essai données au sujet, notamment
dans le cas où une définition précise et des échantillons de référence illustrant l'attribut testé et/ou un
protocole d'essai aient été indiqués aux sujets;
⎯ l'environnement d'essai: installation utilisée pour l'essai, présentation simultanée ou séquentielle, si
l'identité des échantillons a été révélée après l'essai et, si oui, de quelle façon;
1) Dans la présente Norme internationale, «similaire» ne signifie pas «identique». Ce terme signifie plutôt que deux
produits sont suffisamment semblables pour être interchangeables. Il n'est pas possible de prouver que deux produits sont
identiques. En revanche, il peut être prouvé qu'une différence existant entre deux produits est tellement minime qu'elle n'a
aucune importance significative.
⎯ le lieu, la date de l'essai et le nom de l'animateur de jury.
10 Fidélité et erreurs systématiques
Étant donné que les résultats des essais de discrimination sont fonction des sensibilités individuelles, il est
impossible d'établir une déclaration générale sur la reproductibilité des résultats qui soit applicable à toutes
les populations de sujets. La fidélité concernant une population particulière de sujets augmente avec la taille
du panel, ainsi qu'avec l'entraînement et l'exposition au produit.
Étant donné qu'une procédure de «choix forcé» est utilisée, les résultats obtenus grâce à cette méthode sont
exempts d'erreur systématique, à condition que les précautions indiquées dans l'Article 7 soient totalement
respectées.
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Annexe A
(normative)
Tableaux
A.1 Détermination d'une différence perceptible ou d'une similitude
Voir Tableaux A.1 à A.3.
Tableau A.1 — Nombre minimal de réponses correctes nécessaire pour conclure qu'il existe une
2), 3)
différence perceptible, sur la base d'un essai unilatéral par paires
α α
n n
0,20 0,10 0,05 0,01 0,001 0,20 0,10 0,05 0,01 0,001
10 7 8 9 10 10 36 22 23 24 26 28
11 8 9 9 10 11 37 22 23 24 27 29
12 8 9 10 11 12 38 23 24 25 27 29
13 9 10 10 12 13 39 23 24 26 28 30
14 10 10 11 12 13 40 24 25 26 28 31
15 10 11 12 13 14
44 26 27 28 31 33
16 11 12 12 14 15 48 28 29 31 33 36
17 11 12 13 14 16 52 30 32 33 35 38
18 12 13 13 15 16 56 32 34 35 38 40
19 12 13 14 15 17 60 34 36 37 40 43
20 13 14 15 16 18
64 36 38 40 42 45
21 13 14 15 17 18 68 38 40 42 45 48
22 14 15 16 17 19 72 41 42 44 47 50
23 15 16 16 18 20 76 43 45 46 49 52
24 15 16 17 19 20 80 45 47 48 51 55
25 16 17 18 19 21
84 47 49 51 54 57
26 16 17 18 20 22 88 49 51 53 56 59
27 17 18 19 20 22 92 51 53 55 58 62
28 17 18 19 21 23 96 53 55 57 60 64
29 18 19 20 22 24 100 55 57 59 63 66
30 18 20 20 22 24
104 57 60 61 65 69
31 19 20 21 23 25 108 59 62 64 67 71
32 19 21 22 24 26 112 61 64 66 69 73
33 20 21 22 24 26 116 64 66 68 71 76
34 20 22 23 25 27 120 66 68 70 74 78
35 21 22 23 25 27
NOTE 1 Les valeurs du tableau sont exactes car elles sont fondées sur la distribution binomiale. Pour les valeurs de n non incluses
dans le tableau, une approximation des valeurs manquantes peut être obtenue de la façon suivante:
Nombre minimal de réponses (x) = nombre entier le plus proche supérieur à x=+(nz1/) 2+ 0,25 n , où z varie en fonction du
niveau de signification comme suit: 0,84 pour α
...
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