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相対変化率の具体例 1:価格の変化という具体例のなかで、導関数、対数微分、相対変化率が何を意味するのかを、みていく。 |
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[ 設定]t: 時間(単位:年)、 f(t): t時点における米1キロの価格(単位:円)、 g(t): t時点におけるフロッピーディスク1枚の価格(単位:円) とする。f(t), g(t)は全ての範囲で微分可能で、常に正(0にはならない)とする。 [導関数の意味] ・このとき、f(t)の導関数 f ' (t) ≡ ![]() ![]() の意味を考えてみよう。 まず、分子f(t+t )−f(t)は、 t時点の米1キロの価格が、瞬間的な時間の長さt経過後、 何円上昇したのか を示している。 これを、瞬間的な時間の長さtで割ることは、 tの単位あたり、ここでは年あたりに、換算すること を意味する。 |
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ゆえに、 f(t)の導関数全体は、t時点における米1キロの「瞬間」的価格変化が「年率換算」すると何円の上昇幅となるのかを意味している。 単位は、円/年。 ・g'(t) ≡ ![]() ![]() も、同様に、 t時点におけるフロッピーディスク一枚の「瞬間」的価格変化が 「年率換算」すると何円の上昇幅となるのかを意味すると解釈できる。 瞬間的変化を年率換算するのは奇妙に思えるかもしれないが、 自動車の速度計がそのときの「瞬間」的速度を時速換算で表示していることを考えてみれば、 それほど奇妙でもないだろう。 単位は、円/年。 [変化率の意味] すると、 (log|f(t)|)’=f ' (t)/f(t) ≡ ![]() は、t時点における、 「時価」(円)= f(t)に対する、 「瞬間」的価格変化の「年率」上昇幅換算額(円)=f ' (t)の比率(単位なし)に他ならない。 たとえば、 t = t0 において、f(t0)=400, g(t0)=100, f ' (t0)=−50, g' (t0)=−50 であるとする。 これは、t0時点における、米1キロの「時価」が400円、[f(t0)] FD一枚の「時価」が100円、[g(t0) ] 米1キロの「瞬間」的価格変化が「年率換算」−50円 [ f ' (t0) ] FD一枚の「瞬間」的価格変化が「年率換算」−50円 [ g' (t0) ] であることを意味している。 このとき、 米1キロとフロッピーディスクの価格低下の著しさを、 f ' (t0), g ' (t0)の−50円から、同一であると、判断するのは、おかしい。 同じ50円の価格低下でも、 400円から50円下がるのと、 100円から50円下がるのでは、 後者のほうが価格低下著しいと見るのが、自然であろう。 そこで、価格変化の著しさを比較する場合に、「変化率」が用いられることになる。 t0時点における米1キロの価格変化率(価格上昇率):(log|f(t)|)’=f ' (t)/f(t)=−12.5% t0時点におけるFD一枚の価格変化率(価格上昇率):(log|g(t)|)’=g ' (t) /g(t)=−50% |
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