Un problème clé de la paléodémographie : comment estimer l’âge au décès ?

Caussinus, Henri; Buchet, Luc; Courgeau, Daniel; Séguy, Isabelle

Journal de la société française de statistique, Special issue : Humanities and Statistics, Tome 158 (2017) no. 2, pp. 43-71.

Un problème important de la paléodémographie est l’estimation de la distribution des âges au décès dans des populations historiques sans état civil au travers de restes osseux sur lesquels sont mesurés des indicateurs biologiques de vieillissement. La distribution d’un indicateur conditionnellement à l’âge chronologique est fournie par des données de référence pour lesquelles les deux âges (civil et biologique) sont connus. Ces données sont difficiles à contrôler car issues d’une collection ostéologique suffisamment ancienne pour être représentative des périodes historiques intéressant les paléodémographes. Nous examinons d’abord si le statisticien peut apporter un éclairage complémentaire aux multiples débats entre paléodémographes sur leur fiabilité. Nous considérons ensuite l’estimation de la distribution des âges au décès sur un site archéologique à partir de ces données de référence et de l’indicateur biologique relevé sur les squelettes découverts dans ce site. A première vue, il s’agit d’un problème statistique simple. Cependant, les premières approches proposées par les paléodémographes se sont avérées décevantes. Cherchant à les améliorer, nous avons récemment proposé une méthode bayésienne dans le but d’incorporer un maximum d’informations a priori sur la distribution à estimer. Nous rappelons le principe de la méthode puis, nous appuyant à la fois sur des théories démographiques et diverses données disponibles, nous approfondissons la réflexion sur la meilleure façon de prendre en compte les connaissances a priori disponibles. La démarche est illustrée sur plusieurs sites médiévaux, ainsi qu’un site plus récent pour lequel la connaissance de données d’état civil permet de vérifier un certain nombre de nos affirmations.

An important problem in paleodemography is to estimate the distribution of ages at death for historical populations without civil registration data, by means of biological indicators of ageing measured on skeletal remains. The conditional distribution of a biological indicator given age is provided by reference data of known sex and age. These data are difficult to control since they are drawn from a population that must be ancient enough to be representative of the periods of interest for paleodemographers. We first examine to which extent the statistician can throw a new ligth on the numerous discussions between paleodemographers about the reliabilty of the reference data. Then we consider the estimation of the distribution of age at death on a given site by means of these reference data and the measures of a biological indicator on available skeletal remains. This seems to be an easy statistical problem. However, the first approches used by paleodemographers turned out to be disappointing. We have recently proposed a Bayesian method able to improve them by introducing prior informations about the distribution to be estimated. Resting both on demographic theory and available data, we consider new ways for taking into account the whole prior knowledge. The approach is illustrated on several mediaeval sites, and a more recent site where civil registrations are available, which allows us to verify some of our conclusions.

[1] Aynsley-Green, A.; Cole, T.J.; Crawley, H.; Lessof, N.; Boag, L.R.; Wallace, R.M.M. Medical, statistical, ethical and human rights considerations in the assessment of age in children and young people subject to immigration control, British Medical Bulletin, Volume 102 (2012) no. 1, pp. 17-42 | DOI

[2] Aït-Sidi-Allal, M.L.; Baccini, A.; Mondot, A.M. A new algorithm for estimating the parameters and their asymptotic covariance in correlation and association models, Computational Statistics & Data Analysis, Volume 45 (2004) no. 3, pp. 389 -421 | DOI | Zbl

[3] Bocquet-Appel, Jean-Pierre; Bacro, Jean-Noël Estimation of An Age Distribution With Its Confidence Intervals Using An Iterative Bayesian Procedure and A Bootstrap Sampling Approach, Recent Advances in Palaeodemography : Data, Techniques, Patterns (Bocquet-Appel, Jean-Pierre, ed.), Springer Netherlands, Dordrecht, 2008, pp. 63-82 | DOI

[4] Bocquet-Appel, Jean-Pierre; Masset, Claude L’âge au décès dans les populations inhumées : comparaison de méthodes et de résultats, Antropologia Portuguesa, Volume 13 (1995), pp. 39-48 https://digitalis.uc.pt/handle/10316.2/30536

[5] Bocquet-Appel, J.-P. Perspectives paléodémographiques, EHESS, Paris (1977) (Thèse d’anthropologie historique)

[6] Bréhard, Stéphanie; Radu, Valentin; Martin, Alexis; Hanot, Pauline; Popovici, Dragomir; Bălăşescu, Adrian Food Supply Strategies in the Romanian Eneolithic : Sheep/Goat Husbandry and Fishing Activities from Hârşova Tell and Borduşani-Popină (5th Millennium bc), European Journal of Archaeology, Volume 17 (2014) no. 3, pp. 407-433 | DOI

[7] Buchet, L.; Séguy, I. Les fouilles de l’ancien cimetière d’Antibes (06) : aspects paléodémographiques, Mémoires de l’Institut de Préhistoire et d’Archéologie Alpes Méditerranée, Volume XLV (2003), pp. 309-318 (Nice)

[8] Buchet, L.; Séguy, I.; Boulle, E.-L.; Gallien, V.; Wabon, M. Mort probable, mort certaine. Réflexions en paléodémographie à partir des squelettes modernes et contemporains, Sens dessus dessous - La recherche du sens en préhistoire, recueil d’études offerts à Jean Leclerc et Claude Masset (Revue Archéologique de Picardie), Volume 21, 2003, p. 101-11

[9] Buchet, L. La nécropole gallo-romaine et mérovingienne de Frénouville (Calvados). Étude anthropologique., Archéologie Médiévale, Volume VIII (1978), pp. 5-53

[10] Caussinus, H.; Courgeau, D. Estimer l’âge sans le mesurer en paléodémographie, Population, Volume 1–2 (2010), pp. 117-145

[11] Caussinus, H.; Courgeau, D. Estimation de la structure par âge des décès : nouvelles propositions, Manuel de paléodémographie (Séguy, I.; Buchet, L., eds.) (Manuels), INED, Paris, 2011, pp. 291-325 (B)

[12] Chariot, Patrick; Caussinus, Henri Age estimation in undocumented migrant adolescents : Medical response to judicial authorities, La Presse Médicale, Volume 44 (2015) no. 1, pp. 99-100 | DOI

[13] Goodman, Leo A. Some useful extensions of the usual correspondence analysis approach and the usual log-linear models approach in the analysis of contingency tables (with discussion), International Statistical Review, Volume 54 (1986), pp. 243-309 | Zbl

[14] Goodman, Leo A. Measures, Models, and Graphical Displays in the Analysis of Cross-Classified Data, Journal of the American Statistical Association, Volume 86 (1991) no. 416, pp. 1085-1111 | DOI | Zbl

[15] Graunt, J. Observations naturelles et politiques répertoriées dans l’Index Ci-Après et faites sur les bulletins de mortalité, Institut national d’études démographiques, 1662 (Édition critique et traduction par Éric Vilquin, 1977)

[16] Paleodemography : Age Distributions from Skeletal Samples (Hoppa, R.D.; Vaupel, J.W., eds.), Cambridge studies in biological and evolutionary anthropology, Cambridge University Press, 2002

[17] Konigsberg, Lyle W.; Frankenberg, Susan R. Estimation of age structure in anthropological demography, American Journal of Physical Anthropology, Volume 89 (1992) no. 2, pp. 235-256 | DOI

[18] Launay, Tristan; Philippe, Anne; Lamarche, Sophie Construction of an informative hierarchical prior for a small sample with the help of historical data and application to electricity load forecasting, TEST, Volume 24 (2015) no. 2, pp. 361-385 | DOI | Zbl

[19] Masset, C. Estimation de l’âge au décès par les sutures crâniennes, Université de Paris VII (1982) (Thèse de doctorat)

[20] Paillard, D.; Buchet, L.; Alduc-Le Bagousse, A. Nombre d’inhumés, nombre d’habitants. Estimations archéologiques et anthropologiques : Lisieux Calvados, IVe s de notre ère., La paléodémographie. Mémoire d’os, mémoire d’hommes. (Actes des 8e Journées Anthropologiques de Valbonne juin 2003) (Buchet, L.; Dauphin, C.; Séguy, I., eds.), APDCA éd., Antibes (2006), pp. 209-223

[21] Pilet, C. La nécropole de Frénouville : étude d’une population de la fin du IIIe à la fin du VIIe siècle, BAR. International series ; 83iii, British Archaeological Reports, 1980 no. vol. 1

[22] Robert, C. Le choix bayésien : Principes et pratique, Statistique et probabilités appliquées, Springer-Verlag France, 2006

[23] Séguy, I.; Buchet, L. Manuel de paléodémographie, Manuels, INED, Paris, 2011

[24] Séguy, I.; Buchet, L. Handbook of Palaeodemography, Springer International Publishing, 2013

[25] Séguy, Isabelle; Caussinus, Henri; Courgeau, Daniel; Buchet, Luc Estimating the age structure of a buried adult population : A new statistical approach applied to archaeological digs in France, American Journal of Physical Anthropology, Volume 150 (2013) no. 2, pp. 170-183 | DOI