Коефіцієнт Джині

Коефіціє́нт Джи́ні — показник нерівності розподілу деякої величини чисел, що приймає значення між 0 і 1, де 0 означає абсолютну рівність (величина приймає лише одне значення), а 1 позначає повну нерівність. Найбільш відомим коефіцієнт є як міра нерівності доходів домогосподарств деякої країни чи регіону. Коефіцієнт Джині для доходів домогосподарств є найпопулярнішим показником економічної нерівності в країні.

Окрім нерівності доходів, коефіцієнт Джині також рахують для нерівності багатства (майна і капіталу), ці два показники часто суттєво відрізняються^[1].

Визначення

Коефіцієнт Джині найпростіше визначити за допомогою кривої Лоренца, що зображує частку величини y, що зосереджується на x % популяції з найменшим значенням цієї величини. Наприклад для розподілу доходів точка (20 %, 10 %) лежатиме на кривій Лоренца, якщо сукупний дохід двадцяти відсотків найбідніших домогосподарств рівний десяти відсоткам сукупного доходу всіх домогосподарств. Коефіцієнт Джині рівний відношенню площі області, утвореної кривою Лоренца і прямою повної рівності (прямою під кутом 45°), до площі трикутника, утвореного прямою повної рівності і прямими y = 0, x = 1. На малюнку перша область позначена сірим кольором, трикутник є об'єднанням фігур сірого і синього кольорів. Якщо позначити площі відповідних фігур A і B, то можна записати формулу G = A / (A + B). Оскільки A + B = 0,5 то також справедлива формула G = 2 · A = 1 – 2 · B.

Якщо весь дохід є рівномірно розподілений, то крива Лоренца збігається з прямою повної рівності і значення коефіцієнта Джині рівне нулю.

Обчислення

Якщо крива Лоренца задана у виді функції Y = L(X), то користуючись формулою G = 1 – 2 · B і визначенням площі фігури через інтеграл можна записати:

G=1-2\,\int _{0}^{1}L(X)dX.

У багатьох випадках можна обчислити коефіцієнт Джині без прямого визначення кривої Лоренца. Наприклад якщо для деякої генеральної сукупності елементів відомі значення величини y_i, i = 1 to n, причому (y_i ≤ y_i+1) то для обчислення коефіцієнта Джині можна використати формулу:

G={\frac {1}{n}}\left(n+1-2\left({\frac {\Sigma _{i=1}^{n}\;(n+1-i)y_{i}}{\Sigma _{i=1}^{n}y_{i}}}\right)\right)

Або простіше:

G={\frac {2\Sigma _{i=1}^{n}\;iy_{i}}{n\Sigma _{i=1}^{n}y_{i}}}-{\frac {n+1}{n}}

Для дискретного розподілу з функцією ймовірностей f(y), де y_i, i = 1 до n — точки з ненульовою ймовірністю, такі що (y_i < y_i+1) індекс Джині можна визначити за формулою:

G=1-{\frac {\Sigma _{i=1}^{n}\;f(y_{i})(S_{i-1}+S_{i})}{S_{n}}}

де

S_{i}=\Sigma _{j=1}^{i}\;f(y_{j})\,y_{j}\,

and

S_{0}=0\,

Для неперервного розподілу з кусково-диференційовною функцією розподілу F(y) рівною нулю для від'ємних значень, і скінченним середнім значенням μ коефіцієнт Джині рівний:

G=1-{\frac {1}{\mu }}\int _{0}^{\infty }(1-F(y))^{2}dy={\frac {1}{\mu }}\int _{0}^{\infty }F(y)(1-F(y))dy

Часто, проте, точний вид кривої Лоренца не є відомим, і доступною є лише інформація про частку Y_k розподілу величини Y для частки X_k значень із найменшими значеннями змінної Y. Наприклад, відомо загальна частка сукупного доходу для 10 % найбідніших господарств, 20 % найбідніших господарств і т. д. Тоді коефіцієнт Джині можна наближено обчислити за формулою Брауна:

G=1-\sum _{k=1}^{n}(X_{k}-X_{k-1})(Y_{k}+Y_{k-1}).