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Universidad Mariano Gálvez de Guatemala Sede universitaria Chiquimula Maestría Dirección y Gestión del Recurso Humano Inga. Claudia Esmeralda Villela Cervante SERIES DE TIEMPOJehinner Wilfrido Gramajo Perdomo 3228 06 16605 Métodos Cuantitativos Chiquimula, 23 de Julio del 2016

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Page 1: SERIES DE TIEMPO - Weebly

Universidad Mariano Gálvez de Guatemala

Sede universitaria Chiquimula

Maestría Dirección y Gestión del Recurso Humano

Inga. Claudia Esmeralda Villela Cervante

“SERIES DE TIEMPO”

Jehinner Wilfrido Gramajo Perdomo

3228 – 06 – 16605

Métodos Cuantitativos

Chiquimula, 23 de Julio del 2016

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Índice

Introducción .................................................................................................................................... 1

I. SERIES DE TIEMPO ............................................................................................................... 2

A. Componentes de la serie de tiempo ................................................................................. 2

B. Tendencia secular (T) .................................................................................................... 3

C. Variación estacional (E) ................................................................................................ 8

D. Variación cíclica (C) ....................................................................................................... 9

E. Variación Irregular (I)....................................................................................................... 10

F. Tendencia de una serie....................................................................................................... 11

1. Tendencia lineal ................................................................................................................ 11

2. Tendencia no lineal .......................................................................................................... 11

G. Métodos de Suavizamiento de la Serie ...................................................................... 12

1. Promedio móvil ................................................................................................................. 12

2. Promedios móviles ponderados .................................................................................. 12

3. Suavizamiento exponencial ........................................................................................... 12

II. Conclusión ............................................................................................................................. 13

Bibliografía ..................................................................................................................................... 14

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Introducción

La planificación racional exige prever los sucesos del futuro que probablemente

vayan a ocurrir, la previsión, a su vez, se suele basar en lo que ha ocurrido en el

pasado, se tiene pues un nuevo tipo de inferencia estadística que se hace acerca

del futuro de alguna variable o compuesto de variables basándose en sucesos

pasados, la técnica más importante para hacer inferencias sobre el futuro con base

en lo ocurrido en el pasado, es el análisis de series de tiempo.

Son innumerables las aplicaciones que se pueden citar, en distintas áreas del

conocimiento, tales como, en economía, física, geofísica, química, electricidad, en

demografía, en marketing, en telecomunicaciones, en transporte, etc.

Una serie de tiempo es una lista de fechas, cada una de las cuales se asocia a

un valor (un número), las series de tiempo son un modo estructurado de representar

datos, visualmente, es una curva que evoluciona a lo largo del tiempo, por ejemplo,

las ventas diarias de un producto pueden representarse como una serie de tiempo.

Desglosaremos partes importantes de las series de tiempo como lo son:

tendencia secular, variación estacional, variación cíclica, variación irregular,

tendencias de una seria y métodos de suavizamiento.

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I. SERIES DE TIEMPO

Para (García, 2007), nos indican que las series de tiempo pueden hacerse de

forma diacrónica o longitudinal o bien de forma sincrónica o seccional, referido a un

momento concreto de tiempo ya que poseen observaciones cuantitativas de un

fenómeno que están ordenadas en el tiempo.

Por serie de tiempo nos referimos a datos estadísticos que se recopilan,

observan o registran en intervalos de tiempo regulares (diario, semanal, semestral,

anual, entre otros), el término serie de tiempo se aplica por ejemplo a datos

registrados en forma periódica que muestran, por ejemplo, las ventas anuales

totales de almacenes, el valor trimestral total de contratos de construcción

otorgados, el valor trimestral del PIB.

De esta forma, el análisis de series de tiempo es el procedimiento por el cual se

identifican y aíslan los factores relacionados con el tiempo que influyen en los

valores observados en las series de tiempo para que una vez identificados, estos

factores puedan contribuir a la interpretación de valores históricos de series de

tiempo y hasta entonces pronosticar valores futuros de series de tiempo.

A. Componentes de la serie de tiempo

Supondremos que en una serie existen cuatro tipos básicos de variación, los

cuales sobrepuestos o actuando en concierto, contribuyen a los cambios

observados en un período de tiempo y dan a la serie su aspecto errático. Estas

cuatro componentes son: Tendencia secular, variación estacional, variación cíclica

y variación irregular, supondremos, además, que existe una relación multiplicativa

entre estas cuatro componentes; es decir, cualquier valor de una serie es el

producto de factores que se pueden atribuir a las cuatro componentes.

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Los cuales tienen una relación multiplicativa que dan forma al modelo clásico de

series de tiempo, es decir, para cualquier período designado en la serie de tiempo,

el valor de la variable está determinado por los cuatro componentes en la siguiente

forma: Y = T x C x E x I

B. Tendencia secular (T)

Según (Torres, 2005), plantea que la tendencia secular indica el movimiento

uniforme o regular de los datos sobre un periodo de tiempo, algunas muestran una

tendencia alcista, algunas hacia la baja y otros permanecen más o menos a un nivel

constante.

La tendencia secular o tendencia a largo plazo de una serie es por lo común el

resultado de factores a largo plazo, en términos intuitivos, la tendencia de una serie

de tiempo caracteriza el patrón gradual y consistente de las variaciones de la propia

serie, que se consideran consecuencias de fuerzas persistentes que afectan el

crecimiento o la reducción de la misma, tales como: cambios en la población, en las

características demográficas de la misma, cambios en los ingresos, en la salud, en

el nivel de educación y tecnología, las tendencias a largo plazo se ajustan a diversos

esquemas, algunas se mueven continuamente hacía arriba, otras declinan, y otras

más permanecen igual en un cierto período o intervalo de tiempo.

Un ejemplo de cómo se observan las tendencias se encuentra observando este

Gráfico donde se observa una tendencia en cuanto al crecimiento de usuarios de

internet en México que va de 2005 a 2010; ello nos da un patrón del comportamiento

de esta serie de tiempo; ahora sólo faltaría analizar detalladamente con el método

de mínimos cuadrados.

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Fuente: Estudios AMIPCI (2005-2009)

Para el caso de tendencias a largo plazo, su comportamiento se ajusta a una

línea recta, llamada por esta razón línea de tendencia, es decir, se aproxima a una

ecuación de recta, que recibe el nombre de ecuación de tendencia y que es de la

forma: y = a + bt

Donde:

y= a+bt

y= valor proyectado, estimado o pronosticado de la variable y

a= punto donde la recta corta al eje y

b= la pendiente de la recta de tendencia

t= cualquier valor de tiempo seleccionado

Cuyos coeficientes se calculan con ayuda del método de mínimos cuadrados.

Ejemplo: Cálculo de la Tendencia a través de Mínimos Cuadrados en la siguiente

tabla se encuentra los datos de las ventas de los últimos cinco años de una empresa

del ramo de alimentos:

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Fuente: Recuperado de

http://www.seduca.uaemex.mx/organismos/dgecyd/E3362/img/Ejemplo_74.png

a) Graficar los datos

Fuente: Recuperado de

http://www.seduca.uaemex.mx/organismos/dgecyd/E3362/img/Ejemplo_74_1.png

b) Para determinar los coeficientes de la ecuación se debe construir una tabla con

los datos necesarios:

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Fuente: Recuperado de

http://www.seduca.uaemex.mx/organismos/dgecyd/E3362/img/Ejemplo_74_2.png

Se sustituyen los valores en las formulas respectivas:

Fuente: Recuperado de

http://www.seduca.uaemex.mx/organismos/dgecyd/E3362/img/Ejemplo_74_3.png

Habiendo calculado los coeficientes, entonces la ecuación de tendencia queda

de la siguiente manera: y= 6.1 + 1.3t

Ahora se interpreta de la siguiente manera:

Las ventas se expresan en millones de pesos, el origen o año 0, es 2003 y t

aumenta una unidad por año, el valor 1.3 indica que las ventas aumentan a razón

de 1.3 millones de pesos por año, el valor 6.1 es el de las ventas estimadas cuanto

t= 0, es decir, el monto de las ventas estimadas para el año 2003 es igual a 6.1

millones de pesos.

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b) Para trazar la recta, se deben tener dos puntos, para el primero de ellos se

puede utilizar el valor 6.1 de la ecuación anterior y el segundo se puede obtener

asignando un valor cualquiera a x, dentro del rango del intervalo del que se

dispone, por ejemplo 4 (año 2006) para obtener el valor de y, es decir:

y = 6.1 + 1.3t = 6.1+ 1.3(4) =11.3

Con lo que teniendo ya los valores de y podemos trazar la recta de tendencia

que nos queda de la siguiente manera:

Fuente: Recuperado de

http://www.seduca.uaemex.mx/organismos/dgecyd/E3362/img/Ejemplo_74_4.png

d) Los dos años siguientes son 2008 y 2009, que en términos de los cálculos que

estamos haciendo son 6 y 7, respectivamente, pues bien estos se sustituyen en la

ecuación de tendencia y se obtienen los pronósticos requeridos es decir:

y= 6.1+1.3t=6.1+1.3 (6)=13.9

y= 6.1+1.3t=6.1+1.3 (7)=15.2

Que se interpreta de la siguiente manera:

Con base en las ventas anteriores la estimación o pronóstico para los años 2008

y 2009, es 13.9 y 15.2 millones de pesos, respectivamente.

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C. Variación estacional (E)

Como expresa (Levin, 2005), la variación estacional implica patrones de cambio

en el lapso de un año que tienden a repetirse anualmente, hay que tomar este tipo

de variación en ese tiempo para ver los posibles resultados que se pueden dar.

El componente de la serie de tiempo que representa la variabilidad en los datos

debida a influencias de las estaciones, se llama componente estacional, esta

variación corresponde a los movimientos de la serie que recurren año tras año en

los mismos meses (o en los mismos trimestres) del año poco más o menos con la

misma intensidad.

Por ejemplo: Una empresa refresquera debe estimar sus niveles de inventario

para las diferentes épocas del año, tales como envases o ingredientes de su

fórmula, esto le permitirá calcular sus necesidades de espacio, y otras decisiones

importantes, entre las cuales también estaría la contratación de personal eventual.

Bueno, puesto que entonces cada mes es diferente uno del otro, este análisis trata

de identificar un número índice estacional asociada a cada mes (o trimestre del año)

o, en otras palabras, un conjunto de índices mensuales que consiste en 12 índices

que son representativos de los datos para un período de 12 meses o, cuatro índices

si se trata de trimestres.

Cada uno de estos índices es un porcentaje, con un promedio anual del 100%,

es decir, el índice mensual indica el nivel de ventas o de producción, según se trate,

en relación con el promedio anual del 100%. De esta forma:

• Un índice estacional del 94% para el mes de marzo, indica que las ventas en ese

mes están, por lo general, 6% abajo del promedio anual

• Un índice mensual del 108.2% para el mes de diciembre, indica que las ventas de

ese mes se espera que estén 8.2% arriba del promedio anual.

El método usado para determinar estos índices se llama método de razón a

promedio móvil y elimina las componentes de tendencia, cíclica e irregular y está

descrito en el ejemplo siguiente, los índices obtenidos por este método se utilizan

para ajustar los datos originales con lo que se obtienen los valores

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desestacionalizados o datos ajustados estacionalmente a partir de las cuales se

procede a obtener pronósticos para los trimestres futuros.

D. Variación cíclica (C)

Como difiere (Sarabia, 2006), la variación cíclica se debe fundamentalmente a la

alternancia de periodos de prosperidad y de depresión en la economía, la amplitud

de un ciclo es el número de años que dura.

Con frecuencia las series de tiempo presentan secuencias alternas de puntos abajo y

arriba de la línea de tendencia que duran más de un año, esta variación se mantiene

después de que se han eliminado las variaciones o tendencias estacional e irregular.

Un ejemplo de este tipo de variación son los ciclos comerciales cuyos períodos

recurrentes dependen de la prosperidad, recesión, depresión y recuperación, las

cuales no dependen de factores como el clima o las costumbres sociales.

Como se dijo antes, estos dos componentes, el de tendencia y el cíclico,

solamente se aplica para datos anuales, concretamente, el componente cíclico

puede identificarse como el, que persistiría en los datos luego de eliminada la

influencia del componente de tendencia, esta eliminación se realiza dividiendo cada

uno de los valores observados entre su valor de tendencia correspondiente,

mediante la siguiente fórmula:

Fuente: Recuperado de

http://www.seduca.uaemex.mx/organismos/dgecyd/E3362/img/Ejemplo_74_5.png

El resultado de este cociente se multiplica por 100 a fin de que el promedio de

estas variaciones cíclicas relativas sea de 100%. De esta forma, un valor cíclico

relativo de 100 indicaría la ausencia de toda influencia cíclica en el valor de la serie

de tiempo anual.

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Se puede elaborar una gráfica de ciclos, en la que se describen los ciclos

relativos para cada año, esta permite facilitar la interpretación de los relativos

cíclicos ya que hacen más evidentes las cumbres y valles que se presentan.

E. Variación Irregular (I)

Según (Cáseres, 2007), la variación irregular, es un cambio que ocurre en el

análisis de las series de tiempo, el valor de una variable puede ser completamente

impredecible cambiando de manera aleatoria.

Esta se debe a factores a corto plazo, imprevisibles y no recurrentes que afectan a la

serie de tiempo, como este componente explica la variabilidad aleatoria de la serie, es

impredecible, es decir, no se puede esperar predecir su impacto sobre la serie de tiempo.

Existen dos tipos de variación irregular: a) Las variaciones que son provocadas

por acontecimientos especiales, fácilmente identificables, como las elecciones,

inundaciones, huelgas, terremotos. b) Variaciones aleatorias o por casualidad,

cuyas causas no se pueden señalar en forma exacta, pero que tienden a

equilibrarse a la larga.

Un ejemplo que ilustra este tipo de comportamientos erráticos es cuando se dio

el fenómeno de la influenza H1N1 en el 2009 lo cual generó una expectativa muy

fuerte en las autoridades y civiles de nuestro país, si observas la gráfica te darás

cuenta que el número de decesos presenta un patrón irregular producto de la

aparición de una nueva cepa del virus lo que intensifico entre el 19 de abril y el 1 de

Mayo y a partir de ahí se mostraron números que de acuerdo a las instituciones de

salud eran los normales; por lo que no se ha vuelto a presentar un fenómeno de

esta forma en nuestro país.

Esta variación irregular se debe a fenómenos que no se tienen contemplados;

así mismo por ejemplo en estas mismas fechas la demanda de gel antibacterial,

cubre bocas, sueros, inyecciones para la gripa, amentaron como nunca llegando

inclusive al desabasto de dichos productos.

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Fuente: Recuperado de

http://www.seduca.uaemex.mx/organismos/dgecyd/E3362/img/Ejemplo_74_6.png

F. Tendencia de una serie

1. Tendencia lineal

Como se dijo antes, la tendencia de una serie viene dada por el movimiento

general a largo plazo de la serie, la tendencia a largo plazo de muchas series de

negocios (industriales y comerciales), como ventas, exportaciones y producción,

con frecuencia se aproxima a una línea recta.

Esta línea de tendencia muestra que algo aumenta o disminuye a un ritmo

constante, el método que se utiliza para obtener la línea recta de mejor ajuste es el

Método de Mínimos Cuadrados.

2. Tendencia no lineal

Cuando la serie de tiempo presenta un comportamiento curvilíneo se dice que

este comportamiento es no lineal. Dentro de las tendencias no lineales que pueden

presentarse en una serie se encuentran, la polinomial, logarítmica, exponencial y

potencial, entre otras.

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G. Métodos de Suavizamiento de la Serie

1. Promedio móvil

Un promedio móvil se construye sustituyendo cada valor de una serie por la

media obtenida con esa observación y algunos de los valores inmediatamente

anteriores y posteriores.

2. Promedios móviles ponderados

El método consiste en asignar un factor de ponderación distinto para cada dato,

generalmente, a la observación o dato más reciente a partir del que se quiere hacer

el pronóstico, se le asigna el mayor peso, y este peso disminuye en los valores de

datos más antiguos.

3. Suavizamiento exponencial

El suavizamiento exponencial emplea un promedio ponderado de la serie de

tiempo pasada como pronóstico; es un caso especial del método de promedios

móviles ponderados en el cual sólo se selecciona un peso o factor de ponderación:

el de la observación más reciente, en la práctica comenzamos haciendo que F1, el

primer valor de la serie de valores uniformados, sea igual a Y1, que es el primer

valor real de la serie.

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II. Conclusión

Con bastante frecuencia, las series de tiempo presentan una o varias

características, denominadas componentes, que ayudan a explicar su

comportamiento en el tiempo, no es fácil dar una definición estricta de las

mismas, pero aunque sea de manera amplia, una descripción de su

significado puede ser conveniente

Las series temporales pueden servir para predecir acontecimientos futuros

en base a ciertos comportamientos de determinadas variables.

las series de tiempo, en los últimos años han generado la necesidad de su

uso continuo, frecuentemente para la predicción de las variables y de esta

forma poder advertir el comportamiento en su entorno donde actúan, para lo

cual se hace uso de la econometría.

Si tenemos más observaciones que se puedan promediar, que es el orden

de la media móvil, se obtienen tendencias más suaves, este hecho no debe

hacernos olvidar que aunque hemos mejorado la tendencia con el suavizado,

por el contrario perdemos información sobre los valores iniciales y finales de

la tendencia estimada.

Con el procedimiento de medias móviles siempre es posible elegir el número

de observaciones que se deben tomar para el promedio, esto no siempre es

fácil, esto da el periodo de oscilación.

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Bibliografía

Cáseres. (2007). CONCEPTOS BASICOS DE ESTADISTICA PARA CIENCIAS

SOCIALES. España: Mizar S.L.

García, R. R. (2007). ESTADISTICA ADMINISTRATIVA. Colombia: cádiz U.E.

Levin, R. (2005). ESTADISTICA PARA ADMINISTRACION Y ECONOMIA. Mexico:

Prentice Hall.

Sarabia, P. (2006). CURSO BASICO DE ESTADISTICA PARA ECONOMIA Y

ADMINISTRACION DE EMPRESAS. Santander: Calima S.A.

Torres. (2005). CURSO DE COMERCIALIZACION AGROPECUARIA. Mexico:

Gesbiblo, S.L.