En 1800, un bureau de statistique est créé et devient une direction en 1806 rattachée au ministère de l'intérieur qui organise le premier recensement général de la population et des enquêtes locales sur des départements récemment créés qui sera supprimé en 1812. En 1833, au sein du ministère du commerce, un bureau de statistique générale est créé et prend le nom de Statistique générale de France (SGF) de 1840 à 1940. Pendant cette période, le SGF lance de nouvelles enquêtes (1907-enquête de consommation ; 1911-enquête périodique sur les prix de détail). Ses activités sont partagées entre l'organisation et le dépouillement des grandes enquêtes, la publication des statistiques de l'état civil, l'observation des prix et la coordination de l'action statistique de l'ensemble de l'administration. En 1941, le Service national des statistiques (SNS) au sein du ministère des finances est créé ; ce qui fonde tout un pan de l'activité statistique orienté vers l'exploitation des fichiers administratifs. Des établissements régionaux sont implantés sur le territoire, une école d'application du SNS est ouverte, les corps d'administrateurs, d'attachés et de commis sont créés.

L'assemblée constituante adopte par la loi de finances du 27 avril 1946 (articles 32 et 33) la création de l'Institut national de la statistique et des études économiques. L'INSEE obtient par la loi du 28 août 1946 la gestion du fichier électoral et la loi du 7 juin 1951 sur l'obligation, la coordination et le secret en matière de statistique donne aux enquêtes statistiques publiques leur cadre juridique de base. Les techniques d'enquêtes par sondage sont mises au service des études économiques et sociales, c'est la mise en place des premières enquêtes sur les budgets de famille, le logement et la santé. En 1962, l'INSEE prend en charge les travaux fondamentaux de comptabilité nationale et les synthèses prévisionnelles. En 1971, les structures de l'INSEE sont profondément réorganisées. Les pratiques statistiques évoluent : les enquêtes statistiques auprès des ménages ou des entreprises deviennent plus nombreuses et collectent des données plus variées a lieu la première enquête annuelle d'entreprise dans l'industrie et le bâtiment-travaux publics, complétée en 1972 dans les services. L'Institut renforce son rôle de coordination et procure aux services statistiques dans les autres administrations les cadres nécessaires à leur développement.

A partir de 1981, avec la décentralisation administrative, les travaux statistiques régionaux se développent. Le développement de l'informatique donne la possibilité d'une meilleure utilisation de l'information détenue par les administrations et les entreprises. En 1984, le Conseil national de l'information statistique (CNIS) est chargé de l'organisation du dialogue entre les producteurs et les utilisateurs de la statistique publique. La loi du 23 décembre 1986 portant modification de la loi du 7 juin 1951 reconnaît à l'INSEE un large accès aux données administratives à des fins statistiques. De nouveau, entre 1988 et 1994, l'INSEE se réorganise, ces changements touchent les métiers de l'informatique et des ressources humaines. En 1989 sont créées deux directions statistiques : la direction des statistiques d'entreprise et la direction des statistiques démographiques et sociales. Fin 1991, les directions régionales sont réorganisées pour faire coexister au mieux production nationale et action régionale.

A partir de 1993, l'INSEE adapte ses méthodes tant pour les statistiques que pour les comptes et les études à une économie plus cyclique et plus ouverte vers l'extérieur. Avec l'Union économique et monétaire, une meilleure comparabilité entre les données des différents pays membres doit être assurée. Dans un contexte d'élargissement, l'INSEE intervient avec l'appui d'Eurostat (Office statistique de l'Union européenne) dans les pays en transition, les thèmes principaux de cette coopération sont les comptes nationaux, les répertoires d'entreprises, les indices de prix et les enquêtes de conjoncture. Par le décret du 2 juin 1994, l'enseignement et la recherche se développent avec la création du Groupe des écoles nationales d'économie et de statistique (Genes) qui devient le 01/01/2011 un établissement public à caractère scientifique, culturel et professionnel. A partir de 2003, avec les progrès du traitement de l'information, l'INSEE instaure la gratuité de l'accès à l'information disponible sur Internet. En 2006, un plan qualité est mis en place à l'INSEE, il prolonge le processus commencé en 1999 avec la démarche « Statistique publique et entreprise ». En 2009, un nouveau règlement relatif aux statistiques européennes instaure un partenariat gouverné par le Comité du système statistique européen (SSE) entre la Commission et les États membres. Ce comité est compétent sur le développement, la production et la diffusion des statistiques européennes. Par le décret du 3 mars 2009, une Autorité de la statistique publique est créée, elle est chargée de veiller au respect du principe d'indépendance professionnelle dans la conception, la production et la diffusion des statistiques publiques.

En 2012, deux changements d'organisation sont opérés au sein de la direction générale avec la création de la direction de la méthodologie et de la coordination statistique internationale ayant pour mission d'élaborer et de promouvoir de bonnes pratiques en matière statistique et avec la réorganisation du secrétariat général visant à développer la notion de parcours professionnel.

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