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ローレンツ曲線きょくせん

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典型てんけいてきなローレンツ曲線きょくせん
平成へいせい17年度ねんど国勢調査こくせいちょうさ速報そくほうもと作成さくせいしたローレンツ曲線きょくせん都道府県とどうふけんべつ

ローレンツ曲線きょくせん(ローレンツきょくせん、えい: Lorenz curve)とは、ある分布ぶんぷ事象じしょうについて、かくりつ変数へんすう変数へんすうとし、かくりつ変数へんすうあたえられた変数へんすうえない範囲はんいにおけるかくりつ変数へんすう対応たいおうするかくりつせき(あるいはかくりつ変数へんすうかくりつ密度みつど関数かんすうせき積分せきぶん)を、その分布ぶんぷたいするかくりつ変数へんすう期待きたいって規格きかくしたものとしてあたえられる関数かんすう幾何きかがくてき表現ひょうげんのことである。いいかえると、ある集団しゅうだんふくまれる下位かい集団しゅうだんたいする期待きたい全体ぜんたい期待きたいったものをその下位かい集団しゅうだんごとにプロットしたものともえる。 あるいは、かくりつ変数へんすうがある下回したまわ集団しゅうだん割合わりあいはそれらがとりかくりつ変数へんすう上限じょうげん一対一いちたいいち対応付たいおうづけられるため、全体ぜんたいたいする下位かい集団しゅうだん割合わりあい変数へんすうとする関数かんすうとしてもあらわすことができる。

ローレンツ曲線きょくせん下位かい集団しゅうだん割合わりあい変数へんすう F として、関数かんすう L(F) によって定義ていぎされる。集団しゅうだん全体ぜんたい期待きたいμみゅーあらわせば、連続れんぞくてき分布ぶんぷたいするローレンツ曲線きょくせん L(F)つぎのように定義ていぎされる。

この定義ていぎからあきらかなように、期待きたい μみゅー0 または ±∞ であるような分布ぶんぷたいしては、ローレンツ曲線きょくせんさだめることができない。いいかえると、期待きたい0 でない有限ゆうげんをとるような集団しゅうだんたいしてのみローレンツ曲線きょくせん定義ていぎされる。

ローレンツ曲線きょくせん事象じしょう集中しゅうちゅう度合どあいを評価ひょうかするためにもちいられる。1905ねんにアメリカの経済けいざい学者がくしゃマックス・O・ローレンツ発表はっぴょうした[1]とみ集中しゅうちゅうろんじるさいもちいられることがおおい。

概要がいよう

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国家こっか所得しょとく格差かくさ統計とうけいてはめて、ローレンツ曲線きょくせんについて説明せつめいする。国民こくみんいちにんいちにん所得しょとくちいさいじゅんならべ、したから 10F わりぞくするひと所得しょとく合計ごうけいが、国民こくみん全員ぜんいん所得しょとく合計ごうけい10y わりであるとき、

あらわされる関数かんすう L(F)ローレンツ曲線きょくせんという。

社会しゃかい所得しょとく格差かくさまった存在そんざいしなかった場合ばあい、ローレンツ曲線きょくせんは45せん均等きんとう分配ぶんぱいせんえい: line of perfect equality)と一致いっちする。45せんとローレンツ曲線きょくせんとでかこまれる部分ぶぶん面積めんせき 2 ばいしたものはジニ係数けいすうあたえる。所得しょとく格差かくさまった存在そんざいしない場合ばあい、ローレンツ曲線きょくせんは45せん一致いっちするので、ジニ係数けいすう0 になる。一方いっぽうで、たった一人ひとりすべてのとみ集中しゅうちゅうしている場合ばあい(=もっと所得しょとく格差かくさはげしい場合ばあい)、ローレンツ曲線きょくせんは"┘"のかたちになるので、ジニ係数けいすう1 になる。以上いじょうからジニ係数けいすう所得しょとく格差かくさはか尺度しゃくどなせる。

どんな分布ぶんぷでも、ローレンツ曲線きょくせん L(F)かくりつ密度みつど関数かんすう f(x) または累積るいせき分布ぶんぷ関数かんすう F(x)もちいて以下いかのようにくことができる。

ここで x(F)累積るいせき分布ぶんぷ関数かんすう F(x)ぎゃく関数かんすうである。ぎゃく関数かんすう性質せいしつより、

たすので、積分せきぶん

積分せきぶん変数へんすうx から F'えたものは、累積るいせき分布ぶんぷ関数かんすう定義ていぎより F(−∞) = 0 となるから、つぎのようにえられる。

また累積るいせき分布ぶんぷ関数かんすう F(x) は、対応たいおうするかくりつ密度みつど関数かんすう積分せきぶん f(x)えられる。したがって、そのしるべ関数かんすう dF(x)/dxかくりつ密度みつど関数かんすう f(x)あたえるから、変数へんすう変換へんかん積分せきぶんからはかくりつ密度みつど関数かんすう消去しょうきょすることができ、上記じょうき積分せきぶん以下いかのようにくことができる。

出典しゅってん

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参考さんこう文献ぶんけん

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関連かんれん項目こうもく

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