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金融アトラス

個人の勉強も兼ねて、少しずつまとめます。

増加率と対数差分の近似について

本ページでは、増加率と対数差分の近似についてまとめたい。以下の近似関係は、経済・統計分析において頻出する考え方となる。以下、lnは自然対数を示す。

 

lnX1 - lnX0 ≈ (X1-X0)/X0

 

この関係は、一言でいえば対数差分が増加率と近似的に等しくなる、ということを示している。

 

lnY =a+ bX + uという回帰式を例にとってみると、時点が0から1に変化したとするとき、

lnY1 - lnY0 = b(X1-X0) + u1 - u0 ≈ (Y1-Y0)/Y0

となり、左辺の被説明変数は増加率(変化率)となる。パーセント表示にするためには両辺を100倍する必要があり、よってXが1増えるとYはb×100%増えると解釈することができる。

 

次にこの関係式の導出をしてみたい。

まず準備として、f(x)=ln(1+x)の微分を行うと、

f'(x)=1/(1+x)

となる。f(x)=ln(1+x)のグラフの接線を考えた時、原点(x=0)においては、上記の微分計算により接線の傾きは1であることが分かる。よって、接線の方程式はy=xとなる。

 

そのため、原点のまわりでは(xが0に限りなく近いときは)、ln(1+x)はxに近似するということができる。

 

このln(1+x)≈xという関係を用いて、最初の増加率と対数差分の近似関係の導出が可能となる。

lnX1 - lnX0 = ln(X1/X0) = ln(1+ X1/X0 -1) = ln(1+ (X1-X0)/X0) ≈ (X1-X0)/X0

 

 (出典):

尾山大輔、安田洋佑(2013)「[改訂版]経済学で出る数学高校数学からきちんと攻める」日本評論社