Esercitazione 5 A. Iodice La concentrazione Esercitazione 5 Statistica Alfonso Iodice D’Enza [email protected] Università degli studi di Cassino A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 1 / 13 Outline Esercitazione 5 A. Iodice La concentrazione 1 La concentrazione A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 2 / 13 La concentrazione Esercitazione 5 A. Iodice La concentrazione In caso di caratteri trasferibili è interessante considerare il grado di vicinanza all’equidistribuzione, situazione in cui tutte le unità detengono lo stesso ammontare del carattere. La concentrazione indica quanto il collettivo osservato sia ’lontano/vicino’ rispetto all’equidistribuzione. Da cui, la concentrazione è pari a 0 se tutte le unità detengono lo stesso ammontare del carattere la concentrazione è massima se l’intero ammontare del carattere à detenuto da una sola osservazione A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 3 / 13 La concentrazione Esercitazione 5 A. Iodice La concentrazione In caso di caratteri trasferibili è interessante considerare il grado di vicinanza all’equidistribuzione, situazione in cui tutte le unità detengono lo stesso ammontare del carattere. La concentrazione indica quanto il collettivo osservato sia ’lontano/vicino’ rispetto all’equidistribuzione. Da cui, la concentrazione è pari a 0 se tutte le unità detengono lo stesso ammontare del carattere la concentrazione è massima se l’intero ammontare del carattere à detenuto da una sola osservazione A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 3 / 13 Indice di concentrazione Esercitazione 5 A. Iodice La concentrazione Si consideri un carattere trasferibile (reddito, risorsa) distribuito tra n modalità, si considerino poi pi e qi , rispettivamente: pi = Pi i n j=1 qi = Pn xj j=1 xj A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 4 / 13 Indice di concentrazione Esercitazione 5 A. Iodice La concentrazione Si consideri un carattere trasferibile (reddito, risorsa) distribuito tra n modalità, si considerino poi pi e qi , rispettivamente: pi = Pi i n j=1 qi = Pn xj j=1 xj pi è la frazione cumulata dei primi i redditieri qi , ammontare del reddito detenuto dai primi i redditieri A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 4 / 13 Indice di concentrazione Esercitazione 5 A. Iodice La concentrazione Le differenze (pi - qi ) ≥ 0, sono misure dirette della concentrazione. La media aritmetica della versione normalizzata di tali differenze rappresenta il rapporto di concentrazione di Gini. Pn−1 pi −qi Pn−1 (pi − qi ) i=1 ( pi )pi = i=1 Pn−1 Pn−1 i=1 pi i=1 pi A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 5 / 13 Esempio di calcolo concentrazione Esercitazione 5 Si considerino i fatturati in milioni di euro di un collettivo di otto aziende produttrici di componenti per auto. A. Iodice La concentrazione i xi xi,(ord.) 1 2 3 4 5 6 7 8 154 14 16 8 164 12 20 46 8 12 14 16 20 46 154 164 434 Pi j=1 xj 8 20 34 50 70 116 270 434 pi = i n 0.125 0.250 0.375 0.500 0.625 0.750 0.875 1 qi = Pi xj Pj=1 n j=1 xj 0.018 0.046 0.078 0.115 0.161 0.267 0.622 1 pi − qi 0.107 0.204 0.297 0.385 0.464 0.483 0.253 0 NOTA: le modalità xi devono preventivamente essere ordinate in modo crescente Pn−1 (pi − qi ) 0.107 + 0.204 + 0.297 + 0.385 + 0.464 + 0.483 + 0.253 = = Pn−1 0.125 + 0.25 + 0.375 + 0.5 + 0.625 + 0.75 + 0.875 p i i=1 2.193 = = 0.627 3.5 i=1 A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 6 / 13 Rappresentazione grafica: la curva di Lorenz Esercitazione 5 A. Iodice Partendo dai dati nell’esempio precedente, la curva di Lorenz è la spezzata passante per i punti di coordinate (pi , qi ). La concentrazione A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 7 / 13 Rappresentazione grafica: la curva di Lorenz Esercitazione 5 A. Iodice Partendo dai dati nell’esempio precedente, la curva di Lorenz è la spezzata passante per i punti di coordinate (pi , qi ). La concentrazione A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 7 / 13 Rappresentazione grafica: la curva di Lorenz Esercitazione 5 A. Iodice Partendo dai dati nell’esempio precedente, la curva di Lorenz è la spezzata passante per i punti di coordinate (pi , qi ). La concentrazione A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 7 / 13 Rappresentazione grafica: la curva di Lorenz Esercitazione 5 A. Iodice Partendo dai dati nell’esempio precedente, la curva di Lorenz è la spezzata passante per i punti di coordinate (pi , qi ). La concentrazione A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 7 / 13 Metodo grafico per determinare il rapporto di concentrazione Esercitazione 5 A. Iodice z }| { area di concentrazione area del triangolo OAB − somma dei trapezi R= = area del triangolo OAB area del triangolo OAB La concentrazione A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 8 / 13 Metodo grafico per determinare il rapporto di concentrazione Esercitazione 5 A. Iodice La concentrazione area di concentrazione z }| { area di concentrazione area del triangolo OAB − somma dei trapezi R= = area del triangolo OAB area del triangolo OAB OB×BA = 1×1 2 2 (B+b)×h di un generico trapezio : 2 B = base maggiore = qi+1 area del triangolo OAB: area = 1 2 b = base minore = qi h = altezza = pi+1 − pi h B b }| { z }| { z}|{ z Pn−1 (qi+1 + qi )×(pi+1 − pi ) somma delle aree dei trapezi : i=1 2 sostituendo quanto trovato, si ha area del triangolo OAB − somma dei trapezi R= = area del triangolo OAB P (qi+1 +qi )×(pi+1 −pi ) 1 − n−1 i=1 2 = 2 1 2 A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 9 / 13 Metodo grafico per determinare il rapporto di concentrazione Esercitazione 5 A. Iodice La concentrazione con qualche passaggio algebrico si ottiene area del triangolo OAB − somma dei trapezi R= = area del triangolo OAB P (qi+1 +qi )×(pi+1 −pi ) 1 − n−1 i=1 2 = 2 = 1 2 | 6 = {z mettere 1/2 in evidenza 1 2 } “ ” P 1 − n−1 i=1 (qi+1 + qi ) × (pi+1 − pi ) =1− 6 n−1 X 1 2 = (qi+1 + qi ) × (pi+1 − pi ) i=1 A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 10 / 13 Metodo grafico per determinare il rapporto di concentrazione Esercitazione 5 A. Iodice con qualche altro passaggio algebrico si ottiene R=1− La concentrazione n−1 X (qi+1 + qi ) × (pi+1 − pi ) = i=1 =1− n−1 X (qi+1 pi+1 − qi+1 pi + qi pi+1 − qi pi ) i=1 | =1− {z } effettuando i prodotti n−1 X qi+1 pi+1 − i=1 n−1 X qi+1 pi + i=1 n−1 X qi pi+1 − i=1 n−1 X ! qi pi i=1 poichè: n−1 X qi+1 pi+1 − i=1 n−1 X qi pi = qn pn i=1 ed essendo qn = 1 e pn = 1 allora qn pn = 1, da cui A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 11 / 13 Metodo grafico per determinare il rapporto di concentrazione Esercitazione 5 A. Iodice La concentrazione con qualche altro passaggio algebrico si ottiene 0 1 qn pn =1 }| { z Bn−1 C n−1 n−1 n−1 BX C X X X B C R=1−B qi+1 pi+1 − qi pi − qi+1 pi + qi pi+1 C B C i=1 i=1 i=1 @ i=1 A =1− 1− n−1 X qi+1 pi + i=1 =1−1+ n−1 X n−1 X qi+1 pi − i=1 = n−1 X pi qi+1 − ! qi pi+1 i=1 n−1 X i=1 = n−1 X qi pi+1 = i=1 n−1 X pi+1 qi i=1 (pi qi+1 − pi+1 qi ) i=1 A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 12 / 13 La concentrazione in dati raggruppati Esercitazione 5 A. Iodice Si consideri di voler studiare la concentrazione di addetti rispetto alle imprese avendo a disposizione informazioni riguardanti le classi di addetti per impresa, il numero di imprese per ciascuna classe ni , il numero di addetti impiegati xi ni . In questo caso si deve tenere conto delle fatto che i dati sono organizzati in frequenze. La concentrazione i.i 0-2 3-9 10-19 20-49 50-99 100-499 500-999 ni 2043 636 103.2 43.4 11.8 8.3 0.8 P ni 2043 2679 2782.2 2825.6 2837.4 2845.7 2846.5 x i ni 2718.3 2845.6 1352 1281.2 808.7 1588.3 529.4 Table: P xi 2718.3 5563.9 6915.9 8197.1 9005.8 10594.1 11123.5 pi 0.7177 0.9412 0.9774 0.9927 0.9968 0.9997 1 qi 0.2444 0.5002 0.6217 0.7369 0.8096 0.9524 1 a 0.3590 0.5852 0.7203 0.8037 0.9494 0.9997 b 0.2300 0.4889 0.6172 0.7346 0.8094 0.9524 a−b 0.1290 0.0963 0.1031 0.0691 0.1400 0.0473 I dati sono espressi in migliaia. a = pi qi+1 b = pi+1 qi R̃ = n−1 X (pi qi+1 − pi+1 qi ) = 0.5848 i=1 A. Iodice () Esercitazione 5 Statistica 13 / 13