経済成長率と寄与度 (四半期GDP速報)

概要

国民経済計算(GDP統計)の四半期GDP速報を使って，経済成長率の折れ線グラフと寄与度の積上げ棒グラフを重ねたものを作成する。データはe-statのAPIで入手する。

e-statでは，四半期GDP速報は1994年からデータを入手可能だが，1994年から現在までを1枚のグラフにすると見にくいので，期間を指定してグラフを作成する。ここでは，期間を3つに分けてグラフを描いた。

できあがるのは新聞などでもよく見るグラフ。

library(tidyverse)
library(estatapi)
library(patchwork)
library(RColorBrewer)

# e-statのappIDが必要
#   以下のページで利用申請(無料)をすればだれでも入手できる
#   https://www.e-stat.go.jp/api/
# appID = "入手したappIDをここに設定（行頭の#を外す）"

# グラフのテーマ
theme_set(theme_classic(base_family = "IPAexGothic", base_size = 16))

# データ取得
# 四半期GDP速報のstatsDataIdは　"0003109750"
qgdp <- estat_getStatsData(
  appId = appID,
  statsDataId = "0003109750"
)

# データの整理

# 必要なものだけ残す
list <- c(
  "国内総生産(支出側)",
  "民間最終消費支出", 
  "民間企業設備",
  "民間住宅",
  "民間在庫変動",
  "政府最終消費支出",
  "公的固定資本形成", 
  "公的在庫変動",
  "財貨・サービス_純輸出", "開差"
)

qgdp <- qgdp |>
  filter(国内総生産_実質季節調整系列 %in% list) |>
  select(国内総生産_実質季節調整系列, time_code, value)

colnames(qgdp) <- c("variable", "time_code", "value")

# データ作成

qgdp <- qgdp |>
  pivot_wider(names_from = variable) |> # wide型に変換
  rename(      # 扱いやすいように変数名を英数字に
    gdp = `国内総生産(支出側)`,
    consumption = `民間最終消費支出`,
    equip = `民間企業設備`,
    housing = `民間住宅`,
    stock = `民間在庫変動`,
    government = `政府最終消費支出`,
    pub_capital = `公的固定資本形成`,
    pub_stock = `公的在庫変動`,
    net_export = `財貨・サービス_純輸出`,
    error = `開差`
  ) |>
  mutate(
    number = row_number(), # 四半期に通し番号を振る
    year = str_sub(time_code, 1, 4), # time_codeから年の部分だけを抽出(グラフ作成時にラベルとして利用)
    # 投資の項目をまとめる
    private_investment = equip + housing + stock,
    public_investment = pub_capital + pub_stock,
    # 経済成長率，寄与度の計算
    growth = gdp / lag(gdp, 1) - 1,
    contF_consumption =
      (consumption - lag(consumption, 1)) / lag(gdp, 1),
    contE_private_investment =
      (private_investment - lag(private_investment, 1)) / lag(gdp, 1),
    contD_government =
      (government - lag(government, 1)) / lag(gdp, 1),
    contC_public_investment =
      (public_investment - lag(public_investment, 1)) / lag(gdp, 1),
    contB_net_export =
      (net_export - lag(net_export, 1)) / lag(gdp, 1),
    contA_error =
      (error - lag(error, 1)) / lag(gdp, 1)
    # 寄与度は積み上げ棒グラフの順でA~Fの記号を振る
  )

length <- nrow(qgdp) # データの長さ

## グラフ作成

# グラフ作成に必要な経済成長率と寄与度だけ残してlong型に変換
growth <- select(
  qgdp,
  number,
  year,
  time_code,
  growth,
  contF_consumption,
  contE_private_investment,
  contD_government,
  contC_public_investment,
  contB_net_export,
  contA_error
) |>
  pivot_longer(! c(time_code, number, year))

# 配色
palette <- c(
  "#999999", 
  "#E69F00",
  "#56B4E9",
  "#009E73",
  "#F0E442",
  "#0072B2",
  "#D55E00",
  "#CC79A7"
)

# グラフの凡例
legends <- c(
  contA_error = "開差",
  contB_net_export = "純輸出",
  contC_public_investment = "公的投資",
  contD_government = "政府支出",
  contE_private_investment = "民間投資",
  contF_consumption = "民間消費"
)

# グラフを描く期間の指定

start <- c(5, 53, 101) # 期間の始めと終わりを通し番号で指定
end <- c(52, 100, length) # startは第一四半期(4の倍数+1)になるように

# グラフの作成
for (i in seq_along(start)) {

  # 期間の限定
  graphdata <- filter(growth, number >= start[i] & number <= end[i])

  # x軸の目盛りラベル（2年おきにラベル）
  years <- unique(graphdata$year)
  xlabels <- years[seq(1, length(years), by = 2)]  # 2年おき

  # ggplot

  g <- ggplot() +
    geom_bar(
      data = filter(graphdata, name != "growth"),
      stat = "identity",
      color = "black", 
      width = 0.7, # 積み上げ棒グラフ
      aes(
        x = number,
        y = value, 
        fill = name
      )
    ) +
    scale_fill_manual( # 色と凡例の設定
      name = "寄与度",
      values = palette,
      labels = legends
    ) +
    geom_line(# 折れ線グラフ
      data = filter(graphdata, name == "growth"),
      aes(
        x = number,
        y = value,
        color = name
      ),
      linewidth = 0.8
    ) +
    geom_point(# マーカー
      data = filter(graphdata, name == "growth"),
      aes(
        x = number,
        y = value,
        color = name
      )
    ) +
    scale_color_manual( # 色と凡例の設定
      name = "",
      values = "red",
      labels = "経済成長率"
    ) +
    scale_x_continuous(
      name = "", # x軸のラベルの設定
      breaks = seq(start[i], end[i], by = 8),  # 2年おき（8四半期おき）
      labels = xlabels
    ) +
    scale_y_continuous(name = "") +
    ggtitle("四半期GDP速報")

  plot(g)
}