R语言与Stata绘制洛伦兹曲线（Lorenz curve）

洛伦兹曲线^[1]最早用于反映国民收入在国民之间的分配问题，目前在经济学、地理学等学科都有广泛应用，主要用于反映某项要素分布的均衡程度。洛伦兹曲线可通过在Excel中对数据进行逐个计算来绘制，但在数据量较大的情况下，计算工作量大且容易出错。因此本文分别以R语言中的gglorenz包及Stata中的lorenz命令为例,展示如何利用R语言和Stata绘制洛伦兹曲线。

1、数据准备

以381个城市的某项要素分布为例，绘制该要素的洛伦兹曲线，数据保存为"city.csv"文件，如下图所示。数据可在后台回复【20220110】获取。

2、利用R语言绘制洛伦兹曲线

在R语言中，可使用gglorenz包中的绘图函数来绘制洛伦兹曲线图，gglorenz包以ggplot2为基础，可采用图层叠加的方式，对绘制的图形进行多方面调整。

install.packages("ggplot2") #安装package
install.packages("gglorenz")#安装package
library(ggplot2) #加载
library(gglorenz) #加载
setwd("C:\\Users\\Acer\\Desktop") #设置工作路径
city <- read.csv("city.csv") #读取数据
head(city)
#  city value
#1 北京    40
#2 天津    55
#3 上海    89
#4 重庆    73
str(city)
#'data.frame': 381 obs. of  2 variables:
# $ city : chr  "北京" "天津" "上海" "重庆" ...
# $ value: int  40 55 89 73 15 53 45 6 83 93 ...
p1 <- ggplot(city, aes(value)) + 
  stat_lorenz(size = 1) + # desc = FALSE
  geom_abline(linetype = "dashed",size = 1) + #添加一条45度的直线
  theme_bw() + 
  labs(x = "city", y = "累计比率")
p1 #曲线上凹
p2 <- ggplot(city, aes(value)) + 
  stat_lorenz(size = 1,desc = TRUE) + #desc为TRUE表示绘制下凹型曲线
  geom_abline(linetype = "dashed",size = 1) + #添加一条45度的直线
  theme_bw()+ 
  labs(x = "city", y = "累计比率")
p2 #曲线下凹

3、利用Stata绘制洛伦兹曲线

在Stata中绘制洛伦兹曲线的命令为lorenz，该命令由瑞士伯尔尼大学社会学研究所(Institute of Sociology University of Bern)的Jann B^[2]学者开发，可参考《Estimating Lorenz and concentration curves in Stata》一文。

*安装lorenz命令
ssc install lorenz
*读入数据
import delimited "C:\Users\Acer\Desktop\city.csv", encoding(GB18030) 
*估计分位数
lorenz estimate value

*绘制基本图形
lorenz graph

*对图形做进一步修饰
lorenz graph, noci legend( label (1 "均匀分布") label (2 "实际分布") /// 
size(small) position(11) row(2) ring(0)) clp(dash_dot) /// 
xtitle("city") ytitle("累计比率") scheme(s1mono)

关于Stata绘图过程中的参数设置可参考之前对stata绘制多期核密度图的讲解，见Stata绘图|Stata绘制多期（年）核密度图，文中对Stata绘图过程中一些参数调整做了分析。

4、其他

本文主要对如何利用R语言和Stata绘制洛伦兹曲线进行了展示。在洛伦兹曲线的使用过程中，常常伴随着基尼系数（Gini Coefficient）的共同出现，因此，后续也将继续更新如何利用R语言或Stata计算基尼系数的相关案例。如有帮助帮忙多多点赞哦！

如有帮助请多多点赞哦！

参考资料