Chapitre 05
Matrice d'information de Fisher et design optimal
Racym Berrah, PharmD PMx Explain Relecture scientifique par l'auteur : ORCID
Combien d'information un protocole apporte-t-il ? La FIM relie design, précision et nombre de prélèvements.
1 activités guidées01 · Pourquoi ce chapitre
Avant de lancer une étude, une question cruciale : où et quand prélever pour estimer les paramètres avec précision, sans gaspiller de prélèvements ? La matrice d'information de Fisher (FIM) répond quantitativement.
C'est le fondement du design optimal de protocoles (échantillonnage clairsemé, populations fragiles).
02 · Intuition
Certains temps de prélèvement sont très informatifs (la phase d'élimination pour la pente), d'autres presque inutiles (deux points collés).
Plus l'information est grande, plus la « vallée » de la vraisemblance est étroite autour de l'optimum → estimation précise. La FIM mesure cette courbure.
03 · La formule décortiquée
La FIM est l'espérance de la courbure de la log-vraisemblance :
La borne de Cramér-Rao en découle : pour tout estimateur non biaisé,
Les erreurs standards (et donc les RSE %) s'obtiennent de . Un design optimal (critère D-optimalité) maximise .
04 · Exemple concret
Pour un modèle mono-compartimental, la FIM indique que placer un prélèvement précoce (absorption/pic) et un tardif (pente d'élimination) estime mieux et que trois points au milieu.
En pédiatrie, où chaque prélèvement compte, PFIM permet de concevoir un protocole à 2–3 points qui reste informatif.
05 · Piège fréquent
La FIM prédit la précision, pas l'exactitude.
06 · À retenir
- La FIM relie le design (temps, doses, nombre de sujets) à la précision d'estimation.
- Cramér-Rao : Var(θ̂) ≥ I(θ)⁻¹ ; les RSE viennent de √diag(I⁻¹).
- Le design D-optimal maximise det(I) → prélèvements aux temps informatifs (PFIM, IAME).
- La FIM suppose le modèle vrai : précision ≠ exactitude.
Point de contrôle
Vérifiez votre compréhension
Q1. La matrice d'information de Fisher (FIM) sert à...
Q2. La borne de Cramér-Rao dit que la variance d'un estimateur non biaisé est...
Q3. Un design optimal cherche à...
Exercices d'entraînement
Cas en plusieurs étapes combinant calcul, interprétation et raisonnement.
Deux plans, deux matrices d’information
Calcul · InterprétationÀ commencer
Deux plans, deux matrices d’information
Calcul · InterprétationÀ commencerCiter cette page
Berrah R. Matrice d'information de Fisher et design optimal. PMx Explain, 2026. https://rberrah.github.io/pharmacometrie/chapitres/math-fisher/
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