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Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
I. INTRODUCCIN
El conocimiento del mercado de un producto, o ms precisamente, de las variables que
intervienen en la fase de distribucin del mismo es bsico para la planeacin de alguna
actividad, en este caso el cultivo de Jitomate Saladette.
Es por eso, que la motivacin principal para escoger este tema fue la reconocida
importancia del estudio del comportamiento de los precios dentro de la economa,
respaldada sobre todo por el papel que juega esta variable econmica en la decisin de
producir. Como es sabido los precios constituyen el estmulo principal para la produccin.
En nuestro caso decidimos tomar una serie histrica de precios del Jitomate Saladette, para
conocer su comportamiento a un futuro cercano. Haciendo un anlisis a travs de la teora
de series de tiempo, con el propsito de realizar pronsticos de los precios.
El porque de la eleccin del Jitomate Saladette se basa en que, el jitomate, es la hortaliza
ms difundida en todo el mundo y la de mayor valor econmico. Su demanda aumenta
continuamente y con ella su cultivo, produccin y comercio. El incremento anual de la
produccin en los ltimos aos se debe principalmente al aumento en el rendimiento y en
menor proporcin al aumento de la superficie cultivada.
Adems el jitomate es la aportacin vegetal de Mxico ms extendida mundialmente. La
aceptacin que tiene en las diversas culturas del mundo se evidencia por ser el segundo
producto hortcola en el consumo mundial. Es un importante generador de divisas y de
empleos para el pas. Con la incorporacin de Mxico, al Tratado de Libre Comercio de
Amrica del Norte, el nuevo panorama impone estrategias para permanecer y crecer en un
mercado altamente competitivo.
Por otro lado, las series de tiempo nos sirven para obtener una descripcin concisa del
comportamiento de un proceso particular a travs del tiempo, adems nos ayudan a
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Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
construir un modelo que explique las series de tiempo en trminos de la misma serie o de
otras series como en el caso multivariado, a lo cual sigue la prediccin de valores futuros de
la serie.
El hecho de utilizar un modelo de series de tiempo, es con la finalidad de tener un
instrumento que nos ayude a la toma de decisiones, principalmente con la aportacin de los
pronsticos, los cuales proporcionan informacin que interviene en el posible
financiamiento de dicha actividad, pues el conocimiento de las fluctuaciones futuras de los
precios permite establecer polticas de crdito que puedan contribuir efectivamente para su
estabilizacin en el futuro.
De esta forma, el poner esta informacin al alcance de bancos de crdito no slo contribuir
a la elaboracin de programas de aplicaciones ms realistas sino tambin propiciar que
estas instituciones financieras tengan un papel ms destacado de apoyo a las polticas
oficiales de estabilizacin de precios.
En segundo lugar podra contribuir fuertemente para un mayor conocimiento del mercado,
ya que entre menos incertidumbre haya con respecto al futuro, tanto productores como
comerciantes podrn plantear ms racionalmente sus actividades y por lo tanto, abatir
costos, llevando el Jitomate Saladette al consumidor a un menor precio y en cantidades ms
adecuadas.
El presente estudio pretende dar una visin panormica de la aportacin de este importante
cultivo a la economa mexicana y principalmente ilustrar el uso de los modelos ARIMA
para el pronstico de precios.
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I.1. Objetivos
I.1.1. Objetivos Generales
Establecer un mecanismo de apoyo terico prctico como lo son los pronsticos al momento de tomar una decisin, en cualquier aspecto
que sea, para que con este y con unas bases estadsticas slidas nos
permitan eliminar el mayor error posible al elegir alguna alternativa.
Pronosticar los precios corrientes del jitomate utilizando Series de Tiempo, en base a los precios nacionales tomados del banco de datos
de la pgina del SNIIM en el apartado de frutas y verduras.
I.1.2. Objetivos Especficos
Utilizar la metodologa estadstica para poder eliminar los errores que se presentan al momento de elaborar un pronstico, y que podran
afectar el resultado final del mismo.
Conocer e identificar los pasos al realizar la elaboracin y aplicacin de un pronstico usando un modelo ARIMA.
Determinacin de la estacionaridad en media y en varianza de la serie a modelar.
Identificacin de la serie a partir de los grficos de correlacin y correlacin parcial.
Estimacin del modelo propuesto y comprobacin de la presencia de ruido blanco en los residuales.
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Prediccin con el modelo propuesto.
Generar intervalos de confianza para conocer entre que valores se espera que est fluctuando el precio del Jitomate Saladette en el corto
plazo.
I.2. Hiptesis
I.2.1. Hiptesis general
Es posible predecir los pecios del jitomate a un futuro cercano con un modelo de series de tiempo.
I.2.2. Hiptesis especficas
Existe raz unitaria en los datos; es decir, los datos no son estacionarios en el tiempo.
Existe autocorrelacin en los datos.
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II. ASPECTOS GENERALES DEL JITOMATE SALADETTE
El jitomate o "tomate rojo" es originario de Amrica del Sur, aunque se considera a Mxico
como centro de su domesticacin. Con la llegada de los espaoles se expandi al viejo
continente y de ah a todo el mundo. Con su comercializacin y difusin lograda,
actualmente forma parte de la dieta alimenticia de varias culturas en el globo terrqueo.
El jitomate es la aportacin vegetal de Mxico ms extendida mundialmente. La aceptacin
que tiene en las diversas culturas del mundo se evidencia por ser el segundo producto
hortcola en el consumo mundial. Es un importante generador de divisas y generador de
empleos para el pas.
Se considera que a nivel internacional, las hortalizas junto con las frutas ocupan en nuestros
das el segundo lugar de los productos agropecuarios, apenas aventajadas por los cereales.
Se estima que slo dos hortalizas contribuyen con el 50% de la produccin en el mundo: la
papa y el jitomate, lo cual nos indica el enorme valor que este ltimo cultivo representa no
slo en el comercio, sino tambin en el sistema alimentario mundial.
En Mxico, como en otras partes del mundo, preferimos consumir el jitomate fresco, pero
tambin es utilizado como producto industrializado para elaborar pastas, salsas, purs,
jugos, etc., gracias a los avances tecnolgicos para su procesamiento y a las modificaciones
en los gustos y costumbres de las nuevas generaciones, lo que exige calidad en cuanto a su
distribucin y venta en fresco, determinando y condicionando nichos de mercado.
El jitomate o "tomate rojo" es una de las especies hortcolas ms importantes de nuestro
pas debido al valor de su produccin y a la demanda de mano de obra que genera. Es el
principal producto hortcola de exportacin, ya que representa el 37% del valor total de las
exportaciones de legumbres y hortalizas y el 16% del valor total de las exportaciones
agropecuarias, slo superadas por el ganado vacuno.
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Existen varias clasificaciones del jitomate, de acuerdo a su crecimiento, color o forma;
siendo sta la que ha predominado para su comercializacin en nuestro pas. De entre las
variedades destacan principalmente el jitomate saladette o "guajillo" que es la de mayor
produccin, sin olvidar algunas como el "cherry" cuya participacin en la produccin es
reducida.
En Mxico el mtodo principal de siembra utilizado es el de almcigo, aunque ltimamente
el uso del invernadero ha cobrado fuerza sobre todo en los estados del norte de la Repblica
Mexicana .
II.1. Composicin qumica.
Composicin qumica/100 g
Agua 94.0 g
Calcio 7.0 mg
Hierro 0.5 mg
Fsforo 23.0 mg
Potasio 204.0 mg
Sodio 13.0 mg
cido ascrbico 17.6 mg
Vitamina A 1,113 UI
Carbohidratos 4.3 g
Fibra 0.5 g
Grasa 0.2 g
Protenas 0.9 g
Energa 19.0 kcal
Fuente: Grubben, 1977
Tabla II.1. Composicin qumica
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A esta hortaliza de fruto se le encuentra en los mercados durante todo el ao, y se le
consume tanto fresca como procesada (pur), siendo una fuente rica en vitaminas.
II.2. Origen
El origen del gnero Lycopersicom se localiza en la regin andina que se extiende desde el
sur de Colombia hasta el norte de Chile, pero parece que fue en Mxico donde se
domestic, quiz porque creca como mala hierba entre los huertos. Durante el siglo XVI se
consuman en Mxico jitomates de distintas formas y tamaos, incluso rojos y amarillos,
sin embargo, ya haban sido llevados a Espaa y servan como alimento tambin en Italia.
En otros pases europeos, slo se utilizaban en farmacia y as se mantuvieron en Alemania
hasta comienzos del siglo XIX.
Los espaoles y portugueses difundieron el jitomate a Oriente Medio y frica, y de all a
otros pases asiticos, y de Europa, tambin se difundi a Estados Unidos y Canad.
II.3. Taxonoma
Figura II.1. Foto del jitomate Saladette.
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Familia: Solanaceae.
Especie: Lycopersicon esculentum.
Planta: Tipo arbustivo que se cultiva como anual. Puede desarrollarse de forma rastrera,
semierecta o erecta. Existen variedades de crecimiento limitado (determinadas) y otras de
crecimiento ilimitado (indeterminadas).
Sistema radicular: Raz principal (corta y dbil), races secundarias (numerosas y
potentes) y races adventicias.
Tallo principal: Eje con un grosor que oscila entre 2-4 cm. en su base, sobre el que se van
desarrollando hojas, tallos secundarios e inflorescencias.
Hoja: Compuesta con foliolos peciolados, lobulados y con borde dentado, en nmero de 7
a 9 y recubiertos de pelos glandulares. Las hojas se disponen de forma alternativa sobre el
tallo.
Flor: Es perfecta, regular e hipogina y consta de 5 o ms spalos, de igual nmero de
ptalos de color amarillo.
Fruto: Baya, bi o plurilocular que puede alcanzar un peso que oscila entre unos pocos
miligramos y 600 gramos. Est constituido por el pericarpio, el tejido placentario y las
semillas.
II.4. Clima
La temperatura ptima de desarrollo oscila entre 20 y 30C durante el da y entre 1 y 17C
durante la noche; temperaturas superiores a los 30-35C afectan la fructificacin, por mal
desarrollo de vulos y al desarrollo de la planta en general y del sistema radicular en
particular, el clima ideal para la produccin de jitomate es un templado-clido.
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Temperaturas inferiores a 12-15C tambin originan problemas en el desarrollo de la planta.
A temperaturas superiores a 25C e inferiores a 12C la fecundacin es defectuosa o nula.
La maduracin del fruto est muy influida por la temperatura en lo referente tanto a la
precocidad como a la coloracin, de forma que valores cercanos a los 10C as como
superiores a los 30C originan tonalidades amarillentas.
No obstante, los valores de temperatura descritos son meramente indicativos, debiendo
tener en cuenta las interacciones de la temperatura con el resto de los parmetros
climticos.
II.4.1. Humedad
La humedad relativa ptima oscila entre un 60% y un 80%. Humedades relativas muy
elevadas favorecen el desarrollo de enfermedades del follaje y el agrietamiento del fruto y
dificultan la fecundacin, debido a que el polen se compacta, abortando parte de las flores.
El rajado del fruto igualmente puede tener su origen en un exceso de humedad del suelo o
riego abundante tras un perodo de estrs hdrico. Tambin una humedad relativa baja
dificulta la fijacin del polen al estigma de la flor.
II.4.2. Luminosidad
Valores reducidos de luminosidad pueden incidir de forma negativa sobre los procesos de
la floracin y la fecundacin as como en el desarrollo vegetativo de la planta. En los
momentos crticos durante el perodo vegetativo resulta crucial la interrelacin existente
entre la temperatura diurna y nocturna y la luminosidad.
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II.5. Siembra
Para efectos de siembra directa, se practica una labor de surcado dejando entre ellos una
separacin de 1.4, 1.5, 1.8, 1.84 2.7 m, siendo la de 1.8 m la mejor opcin conforme a
rendimientos obtenidos por rea, tambin se llegan a utilizar distanciamientos de 2.0 y 2.7
m, en particular para variedades de crecimiento indeterminado.
Para el caso de siembra directa bajo condiciones de temporal, como sucede para el cultivo
de jitomate en las zonas productoras del estado de Morelos, el distanciamiento entre surcos
es de 1.4 m. Se utilizan 20-45 semillas por mata con separacin de 30 cm entre ellas.
Cuando la siembra se hace por medio de trasplante se utilizan de 800-1000 semillas/m, a
0.5 cm de profundidad, practicar raleo y dejar de 10 a 15% como reserva adicional; someter
a las plntulas a condiciones de sombra y de humedad limitadas en el sustrato durante los
10 das anteriores al trasplante.
En trasplante semi-mecanizado o mecanizado, el riego deber ser posterior a esta
operacin.
Respecto a las pocas de siembra se mencionan diferentes fechas de acuerdo a las zonas:
II.6. Zona /poca de siembra/ Das a la madurez
Zona poca de
siembra
Das de
madurez
Fra Mzo-May 130-150
Clida Sep-Feb 130-150
Templada Nov-Jun 100-120
Tabla II.2. Zona /poca de siembra/ Das a la madurez
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II.7. Plagas y Enfermedades fisiolgicas
El jitomate puede verse afectado por un buen grupo de plagas, enfermedades y otras
alteraciones, especialmente en el cultivo intensivo de invernadero; ya que en el huerto al
aire libre suele haber muchos menos problemas de plagas y enfermedades. A continuacin
mostramos la lista de algunas plagas y enfermedades.
II.7.1. Plagas
Conchilla prieta Blapstinus spp.
Pulga saltona Epitrix cucumeris
Diabrtica Diabrotica balteata
Mosquita blanca Bemisia tabaci
Acaro Phyllocoptes gracilis
Gusano del cuerno Manduca quinquemaculata
Falso medidor Trichoplusia ni
Gusano soldado Spodoptera exigua
Gusano alfiler Keiferia lycopersicella
Gusano del fruto Heliothis virescens
Damping off Phytium spp
Calor Rhizotocnia spp.
Mancha bacteriana Xanthomonas versicatoria
Tizn temprano Alternaria solani
Mancha gris Stemphyllium solani
Marchitez surea Sclerotium rolfsii
Cenicilla Oidium spp
Tizn tardo Phytophtora infestans
Cncer bacteriano Corynebacterium michiganense
Nodulacin en races Meloidogyne sp.
Marchitez Fusarium oxysporum
Pudricin Alternaria tenuis
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II.7.2. Enfermedades
Amarillamiento del jitomate. Cambios del pH del suelo hacia reaccin cida. Aplicacin de
cal (CaO).
Enrollamiento de la hoja. Largos perodos de sequa o humedad. Sembrar en suelos con
buen drenaje.
Cara de gato. Tiempo fro durante la floracin. No existen medidas especficas.
Decoloracin interna. Elevada humedad relativa, sombreado de los frutos; cambios de
temperatura. Usar cultivares resistentes.
Deformacin de los frutos. Factores nutricionales y del medio que afectan la polinizacin.
Fertilizar con altas cantidades de P y evitar excesos de N.
Pudricin basal del jitomate. Cambios de humedad y ataque secundario de
microorganismos. Proporcionar a las plantas una humedad lo ms uniforme posible.
Pudricin apical del fruto. Deficiencias de calcio. Aplicar cloruro de calcio al 95%, 1
kg/200 l de agua.
Quemaduras de sol. Frutos expuestos directamente al sol en plantas que han perdido su
follaje. Evitar defoliacin, combatir enfermedades foliares, orientacin adecuada a los
surcos.
Pudricin interna. Pequeo agujero en el pice por donde entran insectos. Fallas en la
polinizacin. No existen medidas especficas.
Rajaduras del fruto. Es comn en perodos de lluvias acompaadas de altas temperaturas.
Establecer cuidados y calendario de riego estricto.
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II.7.3. Consejos generales sobre plagas y enfermedades
Usar los pesticidas con moderacin, slo cuando se rebasan niveles mnimos de insectos dainos (no hay que intentar aniquilar totalmente
una "plaga", sino mantenerla en niveles bajos). Los productos
qumicos matan no slo a las plagas sino tambin a sus enemigos
naturales, o sea los depredadores que destruyen las plagas dainas para
nuestros cultivos.
El empleo de variedades resistentes a ciertas enfermedades es el mejor mtodo preventivo.
Elimina las partes infectadas de las matas de jitomate y las malezas para reducir las fuentes de inculos.
Rotacin de cultivos: el cultivo de jitomate se debe alternar con otros cultivos que no sean afectados por las mismas plagas.
Inspeccin constante de los campos para determinar regularmente el nivel de las plagas y de sus enemigos naturales, como base para
recomendar los tratamientos.
II.8. Cosecha
La operacin de recoleccin de jitomate se puede efectuar de manera manual, mecnica o
semi-mecnica. Predomina el mtodo manual; se practican cortes cada tercer da y a diario
en etapa denominada pico de produccin, haciendo esto durante 45 a 90 das cuando el
cultivo se desarroll bajo condicin de espaldera y con variedades indeterminadas, y de 30
a 45 das cuando el cultivo se desarroll baj condicin de piso con variedades
determinadas.
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II.9. Suelo y Fertilizacin
La planta de jitomate no es muy exigente en cuanto a suelos, excepto en lo que se refiere al
drenaje, aunque prefiere suelos sueltos de textura silceo-arcillosa y ricos en materia
orgnica. No obstante se desarrolla perfectamente en suelos arcillosos enarenados.
En cuanto al pH, los suelos pueden ser desde ligeramente cidos hasta ligeramente alcalinos
cuando estn enarenados. Es la especie cultivada en invernadero la que mejor tolera las
condiciones de salinidad tanto del suelo como del agua de riego.
Las dosis de fertilizacin para este cultivo se mencionan a continuacin:
Nitrgeno (N). Existe una enorme variacin en las cantidades recomendadas, en
plantaciones de Culiacn se utilizan cerca de 450 kg/ha, mientras que en la regin de
Ensenada, las aplicaciones van en orden de los 300 kg y en el estado de Morelos de 150,
por lo que las dosis que se emplean fluctan entre estas dosis. La primera aplicacin deber
incluir una tercera parte del Nitrgeno junto con todo el Fsforo y Potasio, durante el
rayado de las camas antes del trasplante, colocada de 10 a 15 cm de profundidad y separada
10-15 cm del centro de la cama. El Nitrgeno restante es fraccionado durante la poca de
desarrollo hasta que la planta contine formando frutos. Las aplicaciones se realizan a
intervalos de 3-4 semanas. La aplicacin de este nutriente se coloca en bandas y a un lado
de la hilera de las plantas e inmediatamente despus de efectuar un riego.
Fsforo (P). 150-400 kg/ha de P2O5, toda la cantidad es aplicada con la primera
fertilizacin del Nitrgeno.
Potasio (K). En las regiones del Noroeste del pas se utilizan 200-225 kg/ha de K2O, en el
resto de las zonas se aplican 80 kg/ha, aplicados en una sola ocasin junto con el Fsforo y
la tercera parte del Nitrgeno.
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Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
II.10. Importancia y Produccin
Es uno de los legados ms importantes de Mesoamrica al mundo. El jitomate se consume
principalmente en fresco y adems, se utiliza como materia prima para la elaboracin de
salsas, purs y jugos, entre otros; es rico en vitamina c y sales minerales; es refrescante,
buen aperitivo y se utiliza como ingrediente de muchos platillos.
Entre las principales hortalizas en Mxico, se encuentran el jitomate, el chile verde y la
calabacita con una participacin de 15.1, 10.1 y 2.9%, respectivamente, del volumen total
de la produccin hortofrutcola. Estos tres cultivos generaron importantes divisas por las
exportaciones; el jitomate gener 597,600, el chile verde 371,825 y la calabacita 372,320
miles de dlares, que en total suman 1,341,745 miles de dlares. Esta cantidad representa el
50.8% de las exportaciones hortcolas y el 34.4% del total de las exportaciones agrcolas.
La produccin de estos cultivos se destina principalmente para la exportacin,
especialmente hacia los pases desarrollados (Estados Unidos y Europa), los cuales han
tenido aumentos en el consumo aparente. La produccin de jitomate se ha concentrado
principalmente en China (23.5%), Estados Unidos (11.3%) y Turqua (8.3%); la produccin
de chile, principalmente en China (42.3%); y en el caso de la calabacita, en China (24.2%)
e India (20.7%).
II.10.1. Importancia mundial
Los cultivos hortofrutcolas, a nivel mundial, que ocupan la mayor parte de la superficie
sembrada son: el jitomate, la sanda, la col, el meln, el pepino, entre otros; en este grupo
de cultivos se encuentra en primer lugar el jitomate con 3.9 millones de has, en segundo
lugar la sanda con 3.2 millones de has y en tercer lugar la col con 3.0 millones de has.
Observe la Tabla II.2.
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Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Cultivo Superficie cultivada (Ha) % Rendimiento Produccin (Ton) %
Chile 1,491,670 7.8 13.1 19,495,034 4.9
Jitomate 3,988,589 20.9 27.2 108,499,056 27.1
Pepino 2,011,462 10.6 18.1 36,397,195 9.1
Cebolla 234,216 1.2 18.6 4,364,838 1.1
Calabacita 1,367,638 7.2 12.4 16,912,375 4.2
Coles 3,016,059 15.8 20.7 62,473,972 15.6
Lechugas 873,753 4.6 21.5 18,754,758 4.7
Meln 2,189,347 11.5 17.2 21,300,000 5.3
Fresa 207,124 1.1 15.6 3,237,533 0.8
Sandia 3,240,576 17.0 25.2 81,839,727 20.5
Otros 442,183 2.3 . 26,396,786 6.6
TOTAL 19,062,617 100.0 14.7 399,671,274 100.0
Fuente: Base de Datos FAO. Pgina de internet: www. fao.org
Tabla II.3. Produccin de los principales cultivos hortofrutcolas en el mundo. Ao 2002.
Los cultivos con mayores rendimientos unitarios son el jitomate con 27.2 ton/ha, en
segundo y tercer lugar la sanda y la lechuga con 25.2 y 21.5 ton/ha, respectivamente. Los
mayores volmenes de produccin mundial de los cultivos hortofrutcolas son aportados
por el jitomate con 108,499,056 ton, la sanda con 81,839,727 ton y la col con 62,473,972
ton.
El jitomate, chile verde y calabacita representan el 20.9, 7.8 y 7.2% de la superficie
sembrada, con rendimientos unitarios de 27.2, 13.1 y 12.4 ton/ha, respectivamente, y
aportan el 36.2% de la produccin mundial de los cultivos hortofrutcolas, lo que refleja la
importancia de estos cultivos, en especial la del jitomate.
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Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
II.10.1.1. Distribucin de la produccin mundial de jitomate
Pas Superficie
cultivada
(Ha)
% Rendimiento
(Ton/ha)
Produccin
(Ton)
%
China 974,438 24.4 26.1 25,466,211 23.5
Estados
Unidos
176,730 4.4 69.4 12,266,810 11.3
India 520,000 13.0 14.3 7,420,000 6.8
Italia 122,852 3.1 49.3 6,054,689 5.6
Turqua 225,000 5.6 40.0 9,000,000 8.3
Egipto 180,721 4.5 35.0 6,328,720 5.8
Espaa 59,500 1.5 65.2 3,878,400 3.6
Irn 110,000 2.8 27.3 3,000,000 2.8
Brasil 62,291 1.6 56.5 3,518,163 3.2
Mxico 69,533 1.7 30.0 2,083,558 1.9
Otros 1,487,524 37.3 - 29,482,505 27.2
Total 3,988,589 100.0 27.2 108,499,056 100.0
Fuente: Base de Datos FAO. Pgina de internet: www. fao.org
Tabla II.4. Distribucin mundial de la produccin de jitomate. Ao agrcola 2002.
Para el ao 2002 se registr una superficie sembrada de 3,988,589 has de jitomate,
destacando la participacin de China con 974,438 has, India con 520,000 has y Turqua con
225,000 has; que representaron el 24.3, 13.0 y 5.6 % de la superficie sembrada,
respectivamente. Mxico particip con 69,533 has, con un porcentaje de 1.7% del total
mundial.
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Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
En lo que respecta al rendimiento unitario para el ao 2002 se registr un promedio de 27.2
ton/ha, sin embargo las cifras por pas son muy variables, ya que Estados Unidos registr
en ese ao 69.4 ton/ha; mientras que, la India nicamente alcanz en promedio 14.3 ton/ha.
La produccin mundial de jitomate para el ao 2002 fue de 108,499,056 ton, de las cuales
China fue el mayor productor, siguiendo en orden de importancia Estados Unidos y
Turqua. De la cantidad total de la produccin mundial, ms del 50% (55.7%) fueron
producidos por tan solo cinco pases: China, Estados Unidos, Turqua, India y Egipto.
II.10.1.2. Comportamiento de la produccin mundial
Pas 1980 1985 1990 1995 2000 2002
China 241,004 286,253 310,283 474,366 869,355 974,438
Estados Unidos 157,530 157,400 198,000 192,380 167,050 176,730
India 160,000 260,000 290,279 350,000 460,000 520,000
Italia 126,601 143,140 136,379 114,917 137,155 122,852
Turqua 108,000 134,000 158,880 175,000 225,000 225,000
Egipto 139,322 144,930 155,873 149,342 195,444 180,721
Espaa 60,700 60,609 69,900 55,200 60,200 59,500
Irn 45,000 54,056 68,465 103,689 118,665 110,000
Brasil 50,103 53,935 60,869 62,054 56,002 62,291
Mxico 88,286 84,561 105,124 104,922 74,629 69,533
Otros 1,267,206 1,339,112 1,328,902 1,439,349 1,531,539 1,487,524
Total 2,443,752 2,717,996 2,882,954 3,221,219 3,895,039 3,988,589
Fuente: Base de Datos FAO. Pgina de internet: www. fao.org
Tabla II.5. Superficie sembrada a nivel mundial de Jitomate (Ha).
f 18
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
El comportamiento que ha tenido la superficie sembrada a nivel mundial, en los ltimos 22
aos, ha sido creciente al pasar de los 2,443,752 has en 1980 a los 3,988,589 has en el ao
2002, lo que signific un crecimiento del 63.2% durante el periodo sealado.
Entre los principales pases productores se observa un crecimiento importante de la
superficie sembrada del 304.3% en el caso de China, de 225% para la India y de 108.3%
para Turqua. Mxico, al contrario, presenta un decrecimiento en el periodo 1980-2002 del
21.2% en la superficie sembrada al pasar de 88,286 a 69,533 has.
II.10.2. Importancia nacional
El consumo del jitomate, en Mxico, es preferentemente en fresco; adems se utiliza como
materia prima para la elaboracin de pastas, salsas, purs, jugos, entre otros. En el ao
2001, se registr un consumo nacional aparente de 1,220,342 ton y un consumo per cpita
de 13.1 kilogramos. Durante el periodo de 1980-2001 tuvo una tasa de crecimiento de
29.7%, al pasar de 940,496 toneladas a 1,220,342 toneladas consumidas y de 1995 al 2001
la tasa de crecimiento fue de -0.7%, lo que refleja una nula variacin, en el ltimo periodo.
La produccin en el 2001 fue de 1,943,052 ton y los principales estados productores, por
superficie sembrada, volumen de produccin y valor de la produccin que aportan son:
Sinaloa (31.5%), (40.8%) y (31.7%); Michoacn (9.0%), (10.3%) y (9.0%); y, Baja
California (7.4%), (9.6%) y (11.9%). Durante el periodo de 1980-2001, la produccin tuvo
un crecimiento de 47.1% al variar de 1,320,628 a 1,943,052 toneladas. La produccin de
jitomate de 1995 hasta el 2001 se ha mantenido constante, al presentar una variacin de
nicamente 0.1%, al pasar de 1,941,231 a 1,943,052 toneladas. Esta situacin refleja el
dbil impacto del TLCAN en la produccin de jitomate en Mxico.
El jitomate es una de las principales hortalizas que genera divisas al pas, en el 2001 aport
597,600,000 dlares y cerca del 39.7% de la produccin nacional se exporta,
principalmente a los Estados Unidos (35.4%), por lo que este cultivo depende
significativamente del comportamiento del mercado internacional. Las exportaciones de
f 19
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
jitomate tuvieron un incremento de 102.8%, debido a que en 1980 se exportaron 380,365
toneladas y en el 2001 la cantidad de 771,508 toneladas. El comportamiento de las
exportaciones de 1995 a 2001 fue de un 7.6%, al pasar de 717,276 a 771,508 toneladas.
Esta tendencia de las exportaciones de 1995 al 2001 refleja, al igual que la produccin, el
dbil impacto del TLCAN en la exportacin de jitomate, ya que la mayor parte de stas se
destinan a EE.UU.
II.10.2.1. Impacto del TLCAN en Mxico
El TLCAN est perjudicando a la gran mayora de los productores del campo, toda vez que
los precios internacionales de mercado, que tienden a la baja, estn sirviendo de referencia
para la fijacin de los precios de la produccin en Mxico, mientras que los costos de los
insumos crecan cada vez ms y en este caso no se empleaba la referencia de los precios
internacionales.
Balanza comercial agropecuaria y agroalimentaria por producto (Millones de dlares)
Ao Saldo Exportaciones Importaciones Jitomate Maz
1993 -1895 4094 5989 395 69
1995 1285 6545 5260 586 373
1998 -1400 7304 8704 589 624
2000 -1473 8361 9834 463 550
2001 -2946 8132 11077 532 645
Fuente: Elaboracin con base en Anexo del Segundo Informe de Gobierno, Mxico,
septiembre de 2002.
Tabla II.6. Balanza comercial agropecuaria y agroalimentaria por producto
Los resultados del TLCAN hasta el momento evidencian que Estados Unidos es el gran
ganador en la relacin comercial con Mxico, gracias a un crecimiento sustancial de sus
exportaciones a Mxico y Canad, las cuales crecieron de 7.4 mil millones de dlares en el
promedio anual de 1989/93 a 11.3 entre 1994 y 1998, para alcanzar 12.7 en 1999. Pero
tambin las importaciones de Estados Unidos de sus socios del TLCAN crecieron de 6.2 en
f 20
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
1989/93 a 10.5 en 1994/98 y 12.8 mil millones de dlares en 1999, con ello el supervit
comercial de ese pas, se redujo de 1.2 mil millones a 95,717 de dlares en el periodo
mencionado, principalmente debido a las presiones de los exportadores de Canad que
ganaron terreno importante en productos como el jitomate.
Asimismo, el comercio entre Mxico y Estados Unidos tambin creci a tasas aceleradas.
Entre 1994 y 1999 se registr una tasa media anual de crecimiento (tmac) de 3.7% en las
importaciones desde EU. Frente a una TMAC de 5.7% en los aos previos al TLCAN. Las
exportaciones de Mxico crecieron 9.2% durante el periodo de operacin del TLCAN,
frente a 3.5% en los aos previos. No obstante, a pesar de un comercio muy dinmico con
Estados Unidos, Mxico mantiene un dficit comercial de ms de mil millones de dlares
en el promedio anual durante la vigencia del TLCAN con su principal socio comercial.
Los beneficios del TLCAN para Mxico estn distorsionados por fenmenos como la
devaluacin del peso en 1994 y la posterior crisis econmica, o las prolongadas sequas, as
como por las disputas en el comercio que, como en los casos del jitomate y la manzana,
llegan a acuerdos sobre precios mnimos que moderan el efecto de la liberalizacin. Esto es,
la participacin de las importaciones desde Mxico en el total de las importaciones de EU
se ubican en niveles reducidos aunque con una muy ligera tendencia a crecer en 1998 y
1999.
En resumen, la importancia de Estados Unidos como destino de las exportaciones
mexicanas no solamente es apabullante, tambin es quien ha sabido aprovechar mejor al
TLCAN al desplazar a un gran nmero de competidores del mercado mexicano. Esta
situacin permite concluir que la dependencia de Mxico hacia Estados Unidos en la
cuestin alimentaria se ha profundizado con el TLCAN vulnerando an ms la soberana
alimentaria del pas.
II.10.2.1.1. Propuestas de poltica agropecuaria
1.- Debemos tender a un equiparamiento de los subsidios estadounidenses con los
mexicanos. La experiencia de Grecia, Espaa y Portugal en su incorporacin a la Unin
Europea es ejemplar. En estos casos s hubo afectacin de intereses de productores
f 21
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
agrcolas y sacrificios sociales, pero para ciertos sectores de las tres naciones la Europa
verde y los fondos compensatorios ayudaron a la estabilizacin del mundo rural y la
preservacin de los derechos de agricultores y ganaderos.
2.- En el caso del maz y el frjol se requiere renegociar el TLCAN para eliminar las
importaciones libres de arancel amparadas en el denominado "arancel-cuota", que
desafortunadamente fue aprobado en 1993 en el Senado de Mxico cuando los legisladores
del PRI y del PAN ratificaron el TLCAN (el PRD no la aprob).
3.- Desde la puesta en vigor del TLCAN antes SECOFI, hoy la Secretara de Economa y
la Secretara de Hacienda autoriza importaciones de maz, frjol y otros granos bsicos
por encima del arancel cuota. Es decir, se permite que estos granos entren a Mxico sin
pago de los impuestos correspondientes. En casos especficos, se autorizan esas
importaciones en momentos en que se estn levantando las cosechas afectando,
precisamente, a los productores mexicanos. Es preciso modificar radicalmente esta poltica.
La SE y la SHyCP deben cancelar las importaciones de maz y frjol sin arancel.
4.- En materia de poltica financiera y de comercializacin, desde hace aos los productores
han planteado la necesidad de mantener y fortalecer la banca de desarrollo y los
mecanismos de comercializacin, cuestionando la disminucin de las facultades de la banca
de desarrollo en materia de financiamiento al campo. Es necesario que la nueva Financiera
Rural aumente sustancialmente su cartera de crdito a productores, buscando combatir
corrupcin y elevando eficiencia y productividad. Adems, se requiere, mediante
fideicomisos como el FIRA del Banco de Mxico y a travs de adecuada regulacin de la
banca privada, fortalecer el financiamiento a la agricultura y la ganadera. Es preciso
defender a los productores, protegindolos de las eventualidades que puedan generarse
como el embargo por efecto de la cartera vencida.
5.- Es necesario que Mxico cuente con un rgano pblico de regulacin y
comercializacin de granos como lo fue Conasupo, cuya desaparicin fue ampliamente
rechazada, combatiendo la corrupcin y a las prcticas indebidas generadas al interior de
esta institucin pblica, pero preservando el papel regulador del mercado de granos bsicos
que histricamente jug. Dicha entidad pblica nacional debe impedir que los costos de
f 22
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
produccin sean superiores a los precios a los que se comercializan. Restablecer precios de
garanta para el maz, el frjol y otros granos bsicos.
6.- La renegociacin del captulo agropecuario del TLCAN, es una tarea de enorme
trascendencia para recuperar la soberana alimentaria y defender el inters de la nacin; sin
embargo, es importante tener conciencia de que constituye un proceso largo ya que requiere
el consenso de los Estados Unidos de Amrica. En el corto plazo, apoyados en la ley de
comercio exterior de Mxico y en las disposiciones del tratado mundial de comercio que
prohben las prcticas desleales de comercio practicadas por EUA para promover sus
exportaciones agrcolas se requiere establecer salvaguardas y aranceles compensatorios a la
importacin de granos proveniente de ese pas. Por otra parte, es imperativo que se haga
efectiva la disposicin establecida en la Ley de desarrollo rural sustentable a fin de que
autnticos representantes de los agricultores participen en los comits que deciden los
cupos de importacin. Otra va de proteccin de nuestra agricultura sera que amparados en
el captulo octavo de TLC, particularmente en el artculo 801, prrafos tercero y cuarto, se
establezcan salvaguardas a un conjunto de productos agropecuarios para aumentar los
impuestos a la importacin regresando su nivel al existente antes de entrar en vigor el
TLCAN.
7.- Por razones de inters nacional y preservacin de la paz pblica, es imperativo que el
Congreso de la Unin en un perodo extraordinario de sesiones o en el ordinario que inicia
el 15 de marzo de 2003 modifique de manera sustancial el Presupuesto de Egresos en
aspectos fundamentales, especialmente en lo referente al sector agropecuario,
particularmente incrementando la inversin pblica en desarrollo rural, en infraestructura
hidroagrcola y los recursos para comercializacin, Procampo, Alianza para el Campo y los
crditos canalizados a travs de la nueva Financiera Rural y otros programas. El primer
paso debe ser canalizar al sector rural un total de 90 000 millones de pesos que se entreguen
a los productores, evitando que se destinen a gasto burocrtico.
II.10.2.1.2. Conclusin sobre el TLCAN
Es tarea impostergable construir una poltica agropecuaria de Estado basada en el respeto al
orden jurdico nacional y el derecho internacional e instrumentar un desarrollo rural justo y
f 23
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
equitativo. Slo as se podr dar plena vigencia a los derechos humanos y los derechos
sociales del pueblo mexicano, preservando la soberana nacional, la independencia y la
integridad de la Repblica.
Es prioritario impulsar una poltica agropecuaria y agroalimentaria que asuma los retos de
la globalizacin a partir de un proyecto nacional de desarrollo sustentable que garantice la
mejora en los niveles de vida, empleo, salud, educacin y vivienda de la poblacin;
fortalecer la competitividad del sector social de la economa para elevar su participacin en
el mercado interno y en las exportaciones; apoyar al sector agropecuario y silvcola con el
objetivo de recuperar la soberana y autosuficiencia alimentaria y preservar nuestra
biodiversidad, cultura y prcticas sustentables de produccin; es indispensable fortalecer las
normas sociales y ambientales y asegurar su cabal cumplimiento.
II.10.3. Produccin mundial
Pocas son las hortalizas que a nivel mundial presentan una demanda tan alta como el
jitomate. Su importancia radica en que posee cualidades para integrarse en la preparacin
de alimentos, ya sea cocinado o crudo en la elaboracin de ensaladas.
En los ltimos aos, la produccin mundial se ha mantenido estable, con un nivel promedio
anual de 86 millones de toneladas.
Segn datos de la FAO de la ONU, los principales productores de jitomate son China,
Estados Unidos, Turqua, Italia, Egipto e India, pases que conjuntamente han producido
durante los ltimos 10 aos el 70% de la produccin mundial.
A nivel continental, segn los reportes de FAO, Asia participa con poco ms del 50%,
seguida de Amrica con 20%, Europa 15% y el resto proviene de Oceana y frica.
f 24
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Durante los ltimos 10 aos, China ha sido el principal productor mundial de jitomate en el
mundo al promediar 15 millones de toneladas anuales (17% del total mundial), seguida de
los Estados Unidos de Amrica con 11 millones de toneladas (12 % del total mundial).
Turqua produce anualmente cerca de 7 millones de toneladas (8% del total mundial), Italia
y Egipto participan en promedio cada uno con 6 millones de toneladas anuales (7% del total
mundial), y finalmente la India que posee la mayor superficie destinada al cultivo del
jitomate, debido a sus bajos rendimientos, apenas produce 5 millones de toneladas (6% del
total mundial).
Toneladas (cientos)
Fuente: FAO
Figura II.2. Produccin mundial de jitomate 1992-2001
II.10.4. Produccin nacional
Segn cifras del Servicio de Informacin Estadstica Agroalimentaria y Pesquera (SIAP) de la
Secretara de Agricultura, Ganadera, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentacin
(SAGARPA), la produccin total mexicana de jitomate durante los ltimos diez aos
(1991-2000) fue de 19 millones de toneladas, concentrndose el 70% de la produccin en
f 25
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
los estados de Sinaloa (39.9%), Baja California (14.7%), San Luis Potos (7.9%) y
Michoacn (6.7%).
Fuente: SIAP
Figura II.3. Estados productores de jitomate.
Las reas de siembra dedicadas al cultivo del jitomate representan porcentajes importantes
en los diversos estados productores de hortalizas. Sinaloa, estado productor de hortalizas
por excelencia, actualmente dedica una superficie de 30 mil hectreas aproximadamente
para este cultivo. An cuando ha existido una disminucin del 36.7% en la superficie
sembrada durante los ltimos 10 aos, se ha compensado con los elevados rendimientos
que en la actualidad se obtienen por hectrea (32.6% en el 2000, muy superior al 29.6%
obtenido en 1991).
Durante el periodo analizado, la superficie sinaloense dedicada a la siembra de este cultivo
represent el 33.5% respecto al total nacional. San Luis Potos el 9.3%, Baja California el
8.8% y Michoacn el 7.7%.
f 26
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Toneladas (miles)
Fuente: SIAP
Figura II.4. Produccin mexicana de jitomate.
La produccin nacional de jitomate ha tenido algunos altibajos, si bien su tendencia
histrica ha sido creciente, Sinaloa se ha consolidado como el mayor productor a nivel
nacional.
f 27
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
III. MARCO TERICO
En esta seccin se presenta una introduccin muy general a lo que son los modelos de
series de tiempo univariadas, con el objetivo de mostrar los resultados usados a lo largo del
trabajo, esto se hace para tener una mejor comprensin de lo que se est hablando y con la
idea de apreciar a la matemtica desde sus primeros pasos, entendindose con esto, que no
se puede tener una idea clara de lo que aqu se maneja si antes no maneja cuestiones
elementales.
III.1. Modelos de series de tiempo univariadas.
III.1.1. Definiciones bsicas
Sea { una serie de tiempo, la funcin media de } { }tXtX es:
)()( tx XEt =
Y la funcin de covarianzas es:
[ ]))())(((),(),( sXrXEXXCovsr xsxrsrx == para enteros r, s y t.
Ahora, tenemos la definicin de estacionaridad en una serie de tiempo { }, es estacionario si,
{ }tXtX
)(tx es independiente de t. 1 ) es independiente de t para cada h. ),( thtx +2 )
A continuacin trataremos de modelos en los cuales suponemos que existe estacionaridad.
f 28
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
{ tX } es un proceso autorregresivo de orden p, si podemos expresar al proceso de la siguiente manera:
(III.1) tptpttt ZXXXX ++++= K2211
o bien
t
p
iitit ZXX +=
=
1
o
tt ZXB = )( (III.2)
donde
p
p BBBB = 2211)( es el polinomio autorregresivo de orden p y adems . )WN(0,~ 2tZ
Recordemos que un proceso de ruido blanco es aquel que tiene una media igual a cero, una
varianza constante y no esta seriamente correlacionado. 2
Ahora tenemos que { es un proceso de promedio mvil de orden q si, }tX
(III.3) tqtqttt ZZZZX ++++= K2211
Donde { } y )WN(0,~ 2tZ son constantes, o bien q ,,, 21 K
tZBtX )()( = (III.4)
f 29
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
donde es el polinomio de promedio mvil
de orden q.
=
+=++++=q
j
jj
qq BBBBB
1
221 11)( K
Una clase ms general que incluye los dos procesos anteriores es el siguiente proceso
Definicin 1: { es un proceso ARMA( p, q ) si }tX
(III.5) qtqttptptt ZZZXXX +++= LL 1111
Donde )WN(0,~ 2tZ
Tambin, es un proceso ARMA( p, q ) con media { }tX , si { }tX es un proceso ARMA( p, q ).
En ocasiones es ms conveniente usar la siguiente representacin del proceso
tt ZBXB )()( = , (III.6)
son como en los anteriores procesos y B es el operador distancia. y donde )(B )(Bjtt
j XXB = .
La serie de tiempo { se dice que es un proceso autorregresivo de orden p o AR( p ) si }tX y es un proceso de promedio mvil de orden q o MA( q ) si . 1)( Z 1)( Z
Ahora presentamos dos definiciones que en series de tiempo son de una gran importancia:
f 30
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Definicin 2: Un proceso ARMA( p, q ) { }tX es causal, o funcin causal de { }tZ si existen constantes {
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Funcin de Autocovarianza (FACV) de un proceso ARMA( p, q )
Sea , 0>h 0=j para j0. pueden ser encontrados usando la expansin de Los coeficientes )(Bj
Para procesos con p, q > 1, esta forma de encontrar la FACV se torna complicada,
utilizando el siguiente procedimiento podemos atacar este problema
Sea { un proceso ARMA( p, q ) }tX
, donde )WN(0,~ 2tZqtqttptptt ZZZXXX +++= LL 1111
Si multiplicamos a ambos lados de la ecuacin por y aplicamos la funcin esperanza,
resulta:
htX +
=
=+
q
jjjhp phhh
0
21 )()1()( L , (III.12) qh 0
y
, (III.13) 1+ qh0)()1()( 1 = phhh p L
f 32
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Las autocovarianzas son encontradas resolviendo las primeras p+1 ecuaciones en (III.12) y
(III.13) y sustituyendo los valores encontrados para resolver las restantes
. K),2(),1( ++ pp
Funcin de Autocorrelacin (FAC)
La funcin de autocorrelacin de un proceso ARMA( p, q ) se obtiene directamente de la
FACV.
Definicin 4: Sea un proceso ARMA( p, q ) estacionario y sea adems { ruido blanco con media 0 y varianza , la FAC a distancia h de
{ tX } }tZ{ }tX2 est dada por
)0()()(
hh = (III.14)
es la FACV del proceso y h es un nmero entero. Donde )(h
Esta funcin es til cuando tratamos de ajustar un modelo MA( q ) a una serie de tiempo,
ya que si es la funcin de autocorrelacin de tal proceso, entonces )(k 0)( =k para toda .qk >
Funcin de Autocorrelacin Parcial (FACP)
La FACP de un proceso { ARMA( p, q ) es la funcin }tX definida por las ecuaciones: (.)
1)0( = y hhh =)( , para . (III.15) 1h
Donde es el ultimo componente de hh
f 33
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
hhh 1= , y [ ]h jih ji 1,)( == [ ]')(,),2(),1( hh K=
Esta funcin es til cuando ajustamos un modelo a un proceso AR( p ), ya que la FACP( p )
ser cero para cualquier distancia k, tal que k>p.
Procesos ARIMA( p, d, q )
Consideremos ahora series de tiempo que presentan tendencia, a estas podemos
transformarlas en series estacionarias al aplicar diferencias. Un proceso que alcanza un
estado estacionario al aplicarle d diferencias a distancia uno, es conocido como Proceso
Autorregresivo Integrado de Promedio Mvil o proceso ARIMA(p, d, q) .
Definicin 5: { es un proceso ARIMA( p, d, q) si dada una constante d>0 entera, el proceso
}tY
td
t YBX )1( = (III.16)
Es un proceso ARMA( p, q ) estacionario.
En trminos de { el modelo en (III.16) se expresa como }tY
ttd ZBYBB )()1)(( =
Y por lo tanto la condicin de estacionaridad es violada dado que
dBBB )1)(()(* = (III.17)
tiene d soluciones sobre el circulo unitario.
f 34
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
El parmetro d se puede determinar de varias formas, la ms comn es a juicio personal, sin
embargo, existen pruebas de races unitarias que pueden aplicarse sobre el polinomio
autorregresivo.
Basndonos en que el polinomio en (III.17) tiene d races unitarias, podemos probar si la
serie transformada tiene races unitarias y tomar el resultado como base para una posible
diferenciacin de dicha serie, para esto, podemos utilizar el siguiente estadstico de Dickey
y Fuller
)(
: *1
*1
ES= (III.18)
Donde =
=p
ii
1
*1 1
Para un modelo ARMA( p, q ), si tiene una raz unitaria,
entonces
pp ZZB = L11)(
, por lo que 0)1( =
. 01 1 = p K
Si definimos
=
=p
ii
1
*1 1 o
==
p
iii
1
* 1
podemos probar la hiptesis nula , la cual rechazaremos si 0: *10 =H
< 1,
f 35
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
donde es el )1( 1, percentil de la distribucin aproximada de (III.18). Es decir, si entonces existe una raz unitaria y por tanto a la serie se le deben tomar diferencias. 0*1 =
Estimacin de los parmetros , y 2
Una vez identificado el orden del modelo, debemos estimar los parmetros:
),,( 1 p K= , y . 2),,( 1 q K=
Procesos MA( q )
Para procesos de este tipo, slo las primeras q autocorrelaciones son diferentes de cero y
pueden ser escritas como:
)1()(
)( 221
11
q
qhqhhh +++
+++= +KK
(III.19)
Esta expresin evaluada en , en trminos de qh ,,2,1 K= nos da como resultado un sistema de q ecuaciones con q incgnitas.
por Si sustituimos )(h )( h y resolvemos el sistema resultante, obtenemos estimadores preliminares de los elementos de .
Un estimador preliminar para puede ser obtenido de: 2
=
=q
jj
0
22)0( , donde 10 = .
Sustituyendo a los componentes de por sus estimadores preliminares y a por . )0( )0(
f 36
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
El sistema en (III.19) tendr mltiples soluciones, sin embargo slo una de ellas satisface la
condicin de invertibilidad del modelo.
Procesos AR( p )
Utilizando las ecuaciones de Yule-Walker las cuales estn dadas por
(III.20) ppp =
y con la muestra estimamos a las , ; Lo que transforma el sistema en )(h ph ,,2,1,0 K=
ppp =
el vector que resuelve el sistema anterior son los estimadores de Yule-Walker de p p , adems:
p ')0(2 = (III.21)
donde
pp 1= (III.22)
se puede demostrar que la distribucin asinttica de p esta dada por
( )121 ,N~ pn & (III.23)
Con este resultado se pueden construir intervalos de confianza aproximados para muestras
grandes para y podemos realizar pruebas de hiptesis para corroborar si la p que seleccionamos es la mejor opcin.
f 37
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
El proceso de seleccin de p usando la distribucin de p es
1) Incrementar de 1 a 1 los valores de P, es decir mp ,,2,1* K=2) Probar las hiptesis vs. 0:0 =jH 0: jaH
El ltimo valor de que sea significativo sera la mejor opcin de P. *p
Procesos ARMA( p, q )
En el caso cuando tenemos el proceso de la forma
tt ZBXB )()( = y )WN(0,~ 2tZ
La estimacin de los parmetros que involucra este proceso se realiza de la siguiente
manera:
Multiplicamos a ambos lados de la ecuacin por y aplicando la funcin esperanza,
tenemos
htX +
=
=+
q
jjthtjp ZZBEphhh
01 )()()1()( L
Donde 10 = y =
=+++==0
2211)(
)()(j
jj BBBB
BB K (III.24)
El lado derecho de la ecuacin puede ser reescrito como
f 38
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
=
=+
q
j ijtihtij ZZE
0 0 el cual es diferente de cero cuando o . jih =+ hji =
Reescribiendo
=
=
=
q
jhjj
q
jjtjthjj ZZE
0
2
0
para j
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Consideremos una serie de tiempo { }tX tal que su esperanza es igual a cero para cada t y su funcin de autocovarianza es [ ]ji XXEji =),( .
Sean y dos vectores tal que nXnX
[ ]
>===
1 1 0
11 jXPXXE
jX
jjjjj (III.26)
y adems
es la matriz de covarianzas no singular del proceso { }tXnnn XXE =]'[ ,
luego, la funcin de verosimilitud de , se deriva a continuacin nX
( ) = nnnnnn XXXL 12/12/ '21exp)2( (III.27)
la forma de que expresa a en funcin de las innovaciones , donde
es el mejor predictor lineal de , se deriva a continuacin.
( ).L nnn XXU =nXnnn XPX 1 = nX
Sea una matriz triangular inferior con coeficientes nC ij con , 1,,2,1 = ni Kij y unos en su diagonal principal
=
1
001001001
3,12,11,1
2122
11
KMOMMM
KKK
nnnnnn
nC
f 40
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Los ij en se obtienen al aplicar el Algoritmo de Innovaciones, ms adelante en la parte de Prediccin ser descrito este Algoritmo.
nC
Sea el vector de Innovaciones
1 == nnnn CXXU (III.28)
luego
)(1 nnnnnnnn XXCUCXCC ==
y
)( nnnn XXCX = (III.29)
como las innovaciones forman un proceso no correlacionado, la matriz de covarianzas de
esta dada por nU
[ ] nnnnnn DCCUUE == )'(' 11
luego
nnnn CDC '= (III.30)
donde { 10 ,, = nn vvdiagD K }
Utilizando (III.29) y (III.30), la exponencial de (III.27) es
f 41
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
( )=
=n
jjjjnnn vXXXX
1
121 ' (III.31)
y
110' == nnnn vvvCDC K (III.32)
Luego, utilizando (III.31) y (III.32)
( ) ( )
=
=
= n
jjjj
n
jj
nnn vXXvXL
1
11
22/1
1
0
2/ 21exp)2(, (III.33)
Los estimadores que maximicen (III.33) sern los estimadores de mxima verosimilitud de
los parmetros del modelo, o aquellos que maximicen a ( )nn XL ,ln .
Los valores para y en (III.33) pueden ser obtenidos a partir de la siguiente
expresin
1 +iX iv
( )( )
+
= = =
+++
=++
+ p
i
q
jjnjnnjini
n
jjnjnnj
n
mnXXX
mnXXX
1 1111
111
1
1
(III.34)
( )[ ] ( )[ ] nnnnn rWWEXXE 22112211 == ++++donde , ),max( qpm =
y calculados utilizando el Algoritmo de Innovaciones para el proceso transformado nnj r,
>==
mtXBmtX
Wt
tt )(
,,2,1 1
1
K
(III.35)
f 42
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
utilizando lo anterior, (III.33) puede ser escrito como
( ) ( ) ( )
=
=
=
n
jjjj
n
jj
n rXXrL1
11
22
2/11
0
2/22 2
1exp2,, (III.36)
y tomando diferencias,
( ,12 Sn= ) (III.37)
donde
( ) ( )=
=n
j j
jj
rXX
S1 1
2, (III.38)
y son los valores de , , que minimizan
=
+=
n
jjrnSnl
11
11 ln)),(ln(),( (III.39)
dado que y son independientes de . jX2jr
Diagnostico del modelo
Una vez que hemos ajustado un modelo de series de tiempo, el paso final es saber si es un
buen modelo, para esto es necesario realizar pruebas de bondad de ajuste.
Una forma de ver esto es comparar los valores observados en la serie con los predichos por
nuestro modelo, al ser el modelo adecuado, los residuales deben tener las propiedades bajo
las cuales se ajust el modelo, que son,
f 43
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Proceso de ruido blanco Variables aleatorias no correlacionadas
La primera visin para verificar si un proceso es ruido blanco es calculando la funcin de
autocorrelacin y visualmente se puede decir si es correcto.
Podemos tambin reunir pruebas estadsticas basadas en la funcin de autocorrelacin,
stas se conocen como pruebas de aleatoriedad de los errores.
Prueba de Portmanteau.
)1(2
2
~/1
)( &njSi )( j bajo 0H N(0,1/n)~
luego
)(2
1
2 ~)( hn
jjnQ
== (III.40)
donde h son los grados de libertad.
Si el modelo es adecuado, el valor de las autocorrelaciones mustrales debe ser
suficientemente pequeo, por lo que un valor grande de Q estara indicando que la muestra
no corresponde a una sucesin IID.
Luego, si entonces rechazamos la hiptesis nula, ,)(2 hQ
donde
0)(:0 =jH = Proceso de Ruido Blanco.
f 44
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Han surgido modificaciones a esta prueba que son ms eficientes.
El estadstico de Llung y Box dado por
= +=n
jLB jn
jnnQ1
2
)()()2( (III.41)
Este estadstico se aproxima mejor a una , por lo tanto si entonces
rechazamos , donde es igual que en la prueba anterior.
)(2
h ,)(2 hLBQ 0H 0H
Otras pruebas se basan en demostrar si los residuales son aleatorios; es decir, no tienen
algn patrn definido.
Puntos Cambiantes.
Si son una sucesin de observaciones, decimos que i es un punto cambiante si
y
nyyy ,,, 21 K
ni
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Donde T= Nmero de puntos cambiantes.
Luego, un valor grande de T nos indicara que la serie est cambiando de direccin con
demasiada rapidez para tratarse de una sucesin IID.
Puede demostrarse que ),N(~ 2T TT &
As, rechazamos la hiptesis de IID si
2/1
>
T
TT
donde es el cuantil de una distribucin normal estndar. 2/1 )2/1(
En general pueden seguirse diferentes criterios para asegurarse de que el modelo que ha
sido ajustado es adecuado para el proceso que queremos representar.
Prediccin
Como ya se mencion, uno de los principales objetivos que se persigue en el anlisis de las
series de tiempo es la capacidad de obtener predicciones para valores futuros de un proceso
bajo estudio basndose en la cantidad de informacin disponible, digamos hasta el tiempo
. nt
Diferentes tcnicas han sido desarrolladas que nos sirven para encontrar estimaciones de
valores de algn proceso al tiempo , cuando la ultima observacin que se midi fue la
.
hnt +
nt
f 46
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Supngase que es el vector de observaciones de una serie generada por
un proceso, supongamos que queremos encontrar la mejor combinacin lineal de { que estime el valor de , este valor debe contener el mnimo error cuadrado.
)',,( 1XX n K=X}
]
)
X,1
hnX +
Esta combinacin lineal denotada por puede ser expresada como hnnhn XPX ++ =
=+ Xa1
'hnn XP (III.44)
donde es un vector de constantes. Luego, debemos encontrar el vector a
que minimice
[ naaa ,,, 10 K=a
([ ]2hnnhn XPXE ++ . (III.45)
Desarrollando la expresin
( )[ ]20
,,
minhnhn
n
XXEaa ++
K
nos da como resultado
01
10 =
=
++n
iinihn XaaXE
y
011
10 =
+=
++ jnni
inihn XXaaXE nj ,,1 K=
luego
f 47
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
=
=
n
jjaa
10 1 (III.46)
y
)(hnn = a (III.47)
donde
( )nn aaa K,1= [ ]n jin ji 1,)( ==
[ ] ' )1(,),1(),()( ++= nhhhhn K
luego el sistema tiene como solucin
nnna 1* =
luego
)(* +=+ nnhnn XaXP
o
=
++ +=n
iinihnn XXP
11 )( a (III.48)
(III.48) es el mejor predictor para , en funcin de , donde hnX + nXXX ,,, 21 K *a es la solucin que hace mnimo el error cuadrado medio, el cual es
f 48
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
( )[ ] nnhnnhn XPXE '2 )0( a= ++ . (III.49)
Existen procesos donde la solucin al sistema de ecuaciones no es fcil de obtener, de aqu
que se requieran herramientas que nos permitan resolver el sistema.
El algoritmo de Durbin-Levinson es un algoritmo iterativo que resuelve las ecuaciones
normales.
Algoritmo de Durbin-Levinson
Sea
nnnnnnnnnn XXXXXP'
11211 =+++= + L (III.50)
y
( ) nnnnnn XPXECMU '11 )0( == ++ (III.51)
por definicin
)0(0 =V )',,,( 11 XXXX nnn K=
)',,,( 21 nnnnn K= ))'(,),2(),1(( nn K=
El algoritmo est dado por
f 49
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
11
1
1,1 )()(
=
= nn
jjnnn Vjnn (III.52)
(III.53) jnnnnjnnj = ,1,1
y
[ ]21 1 nnnn VV = . (III.54)
)1(11 = )0(0 =U y . Iniciando las iteraciones con
El objetivo es resolver el sistema dado por
nnnR = nnn =
Recurdese que la funcin de autocorrelacin parcial para un proceso { }tX esta dada por
hhh =)( y . 1)0( =
Algoritmo de Innovaciones
Este algoritmo, es un proceso iterativo con el que se obtiene el mejor predictor de en
funcin de las innovaciones.
nX
Definicin 6: para { }nnn XXU = ,...2,1=n es el proceso de innovaciones donde , este proceso tiene como propiedades nnn XPX 1 =
[ ] 0=nUE [ ] 0=stUUE st para .
f 50
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
[ ]ji XXEji =).(Sea . (III.55)
La definicin puede ser escrita en trminos matriciales como sigue
nn XCUn1=
luego, el vector de predictores es
))(( nnnnn XXX = IC
o
==
= =
+++n
jjnjnnj
n nXXn
X1
111 ,...2,1 )(
0 0 (III.56)
de donde son calculados recursivamente una vez que los coeficientes K,, 21 ++ nn XX ij han sido calculados, el clculo de estos coeficientes se realiza recursivamente con las
ecuaciones
)1,1(0 =v
++=
=
1
0,,, )1,1(
1 k
jjjnnjkk
kknn vknv
nk 0
y
=
++=1
0
2,)1,1(
n
jjjnnn vnnv
f 51
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Ntese que el Algoritmo de Durbin-Levinson da el en funcin de las anteriores,
el Algoritmo de Innovaciones da el en funcin de las , la ventaja de las
innovaciones, es que son variables aleatorias no correlacionadas.
sX 'nn XP
sU 'nn XP
Algoritmo de Innovaciones para procesos ARMA( p, q )
Sea { un proceso ARMA( p, q ) dado por }tX
tt ZBXB )()( = y )WN(0,~ 2tZ
Defnase
>==
)(,...,1
1
1
mtXBmtX
Wt
tt
(III.57) , donde ),max( qpm =
(.)X queda definida en funcin de y est dada por: La funcin ),( ji
( )
>
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Usando (III.57) y las propiedades lineales de , nP
)()( tttt WWXX =
Usando (III.58) y (III.59) el mejor predictor lineal de es 1+nX
+
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
IV. METODOLOGIA
En este capitulo se comentaran los aspectos relevantes de la recoleccin de la informacin
utilizada en la ilustracin del modelo estadstico en estudio y tambin se postularan y
describirn las tcnicas estadsticas empleadas para el anlisis de series de tiempo,
mediante el enfoque univariado. En seguida, se hace uso de las tcnicas estadsticas
necesarias para encontrar el modelo que mejor se ajuste al comportamiento de los precios
de Jitomate Saladette, en Mxico, teniendo como objetivo identificar los movimientos
caractersticos de los precios y obtener un modelo de prediccin para esta variable.
IV.1. Recoleccin de la informacin
La obtencin de la informacin sobre los precios de Jitomate Saladette, se obtuvieron del
banco de datos de la pgina del SNIIM en el apartado de frutas y verduras. Los datos de la
serie con que se trabaj inician el 2 de enero de 1998 y terminan el da 21 de julio del 2006,
estos datos son diarios, pero para nuestro uso fueron transformados a datos semanales y a
datos mensuales.
IV.2. Enfoque univariado para el anlisis de series cronolgicas
La importancia del anlisis de los movimientos de series de tiempo reside no solamente en
el conocimiento pasado de una actividad sino en posibilitar, con base a ese
comportamiento, el hacer predicciones ms exactas de la actividad en el futuro.
Los movimientos observados en series de tiempo, para una actividad en particular, son el
resultado de la combinacin de fuerzas econmicas, sociales, de la naturaleza, etc. De esa
manera, la naturaleza de las causas que determinen o influyen en el desplazamiento
temporal de la variable principal de una serie econmica de tiempo esta mas relacionada
con las caractersticas de la sociedad, que por el mundo natural. Este hecho dificulta
considerablemente la prediccin de los valores futuros de series cronolgicas, debido a la
propia complejidad y variabilidad del ser humano. Sin embargo las tcnicas de anlisis
f 54
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
disponibles pueden, en la mayora de los casos formar una idea bastante aproximada del
comportamiento futuro de la variable en estudio.
IV.3. Series de precios y clculo de los estadsticos bsicos.
Anteriormente ya se menciono que los datos se manipularon de manera que los precios
observados estuvieran por semana y por mes. Enseguida se presentan grficos
correspondientes a los precios observados del jitomate saladette as como la media y
desviacin estndar con el propsito de observar el comportamiento de las series.
IV.3.1. Datos por da:
Da
PREC
IO/K
g
1485132011559908256604953301651
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
SERIE DE PRECIOS DEL JITOMATE SALADETTE (1998-2006)
Figura IV.1. Precios diarios del jitomate.
f 55
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
La media de los datos esta dada por:
87.51 ===n
yn
ii
La varianza de los datos es:
( )57.2
1
2
==
nyi
IV.3.2. Datos semanales:
SEMANA
PREC
IO/K
g
40536031527022518013590451
20
15
10
5
0
SERIE DE PRECIOS DEL JITOMATE SALADETTE (1998-2006)
Figura IV.2. Precios semanales del jitomate.
f 56
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Como podemos notar en la figura IV.2 los datos presentan un comportamiento cclico, es decir cada cierto periodo la serie tiende a comportarse de la misma forma. En este caso la longitud de los ciclos es de aproximadamente 52 observaciones, es decir, un ao. La media de los datos esta dada por:
56.51 ===n
yn
ii
La varianza de los datos es:
( )83.2
1
2
==
nyi
Se le ajusto una lnea de tendencia a la serie de precios semanales:
t: SEMANA
PREC
IO/K
g
40536031527022518013590451
20
15
10
5
0
VariableActualFits
AJUSTE DE UNA LINEA DE TENDENCIA A LA SERIEModelo de Tendencia Lineal
Precio(t) = 3.81948 + 0.00777215*t
Figura IV.3. Lnea de tendencia para los datos semanales
f 57
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
En la figura IV.3, podemos notar una ligera tendencia a la alza de los precios del jitomate.
Pero la tendencia que muestra la serie no es significativa por lo que se puede decir que la
serie es estacionaria en media, es decir los datos se pueden agrupar sin importar el tiempo.
IV.3.3. Datos mensuales:
MES
PREC
IO/K
g
1009080706050403020101
14
12
10
8
6
4
2
SERIE DE PRECIOS DEL JITOMATE SALADETTE (1998-2006)
Figura IV.4. Precios mensuales del jitomate.
La media de los datos esta dada por:
53.51 ===n
yn
ii
f 58
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
La varianza de los datos es:
( )61.2
1
2
==
nyi
Se le agrego una lnea de tendencia a la serie de precios mensuales:
t: MES
PREC
IO/K
g
1009080706050403020101
14
12
10
8
6
4
2
VariableActualFits
AJUSTE DE UNA LINEA DE TENDENCIA A LA SERIEModelo de Tendencia Lineal
Precio(t) = 3.75816 + 0.0340907*t
Figura IV.5. Lnea de tendencia para los datos mensuales
Los datos mensuales tambin presentan un comportamiento cclico y una tendencia a la
alza aunque ms pronunciada que en el caso semanal, como se muestra en la figura IV.5.
Aun as, es evidente que la serie es estacionaria en media.
f 59
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
IV.4. Procedimiento para la elaboracin de un modelo en series de tiempo.
La metodologa que se va a emplear para realizar el pronstico con cada una de las series se
resume en los siguientes pasos:
Realizar la prueba de raz unitaria para determinar si la serie es estacionaria en varianza, en caso de que la serie no sea estacionaria se le realizaran
transformaciones como lo son las diferenciaciones que tienen como objetivo
estabilizar la varianza, posteriormente se dibujaran las graficas de la funcin
de autocorrelacin (FAC) y autocorrelacin parcial (FACP) para determinar
p y q.
Una vez identificada la serie de precios semanales del jitomate saladette se procede a determinar que modelo ptimo es susceptible de haber generado
dicha serie; es decir, el tercer paso consiste en la estimacin de los
coeficientes paramtricos del modelo propuesto. La eleccin del modelo se
har tomando en cuenta el criterio del mnimo AICC.
Una vez que se realiza la fase de estimacin de los coeficientes paramtricos del modelo propuesto se sigue con la fase de la validacin o chequeo del
modelo estimado que en nuestro caso descansara en la verificacin de que
los residuales siguen un proceso de ruido blanco y que la serie estimada es
parecida a la serie con los datos observados, en caso afirmativo, se pasa a la
fase de prediccin. De otro modo se tendra que proponer otro modelo que
cumpliera con estos requisitos.
f 60
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
f 61
Datos de la Serie
Transformacin de la serie
Clculo de estadsticos de la Serie
Es la serie estacionaria?
Seleccin de d, D y
IDENTIFICACIN
Determinacin de p, q, P, Q
Clculo de estimadores Clculo de estadsticos de los estimadores y
de los residuos
ESTIMACIN
Es el modelo adecuado?
VALIDACIN
No
Si
No
Si
Clculo de predicciones Clculo de estadsticos para evaluacin de la capacidad
predictiva
Predice correctamente?
No
PREDICCIN
Figura IV.6. Diagrama de flujo para la elaboracin de un modelo de Series de Tiempo.
La metodologa empleada se resume en el siguiente diagrama:
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
V. ANLISIS DE RESULTADOS
En el capitulo anterior se plante la metodologa a seguir en este trabajo y tambin se
mostr que las series son no estacionarias en tendencia. En este capitulo se mostraran los
aspectos mas relevantes que se requieren para ajustar los modelos de series de tiempo
univariadas.
En el presente trabajo se realiz el ajuste y pronstico para dos series, la primera contiene
datos semanales y la segunda datos mensuales, las cuales se muestran a continuacin.
V.1. Anlisis de resultados para los datos semanales
Para determinar si los datos presentados observaban alguna tendencia en varianza se
procedi a hacer la prueba de raiz unitaria. En donde la hiptesis a probar es:
La salida de SAS para la prueba de raz unitaria es la siguiente:
Pruebas de la raz unidad de Dickey-Fuller
Variable Tipo Rho Prob
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Para elegir el valor de la parte que corresponde al promedio mvil y a la parte
autoregresiva , se procedi a analizar los grficos de autocorrelacin y autocorrelacin
parcial respectivamente.
V.1.1. Funcin de Autocorrelacin
La funcin de autocorrelacin (FAC) es til cuando tratamos de ajustar un modelo
a una serie de tiempo, ya que si es la funcin de autocorrelacin de tal proceso,
entonces para toda .
En este caso la funcin de autocorrelacin disminuye ligeramente de tal modo que el sptimo rezago es significativo, tal comportamiento es propio de los modelos autoregresivos, por lo que ser conveniente utilizar procesos iterativos que especifiquen el modelo en base al criterio del mnimo AICC.
Rezago
Aut
ocor
rela
cin
65605550454035302520151051
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1.0
Funcin de Autocorrelacin(con lmites al 5% de significancia para las autocorrelaciones)
Figura V.1. Funcin de autocorrelacin para datos semanales
f 63
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
V.1.2. Funcin de Autocorrelacin Parcial
La funcin de autocorrelacin parcial es til cuando ajustamos un modelo a un
proceso , ya que la ser cero para cualquier distancia , tal que .
La funcin de autocorrelacin parcial que se obtuvo a partir de los datos semanales gener
autocorrelaciones que estn dentro de las bandas a excepcin de la primera. Tal funcin
sugiere el empleo de un modelo .
Rezago
Aut
ocor
rela
cin
Par
cial
65605550454035302520151051
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1.0
Funcin de Autocorrelacin Parcial(con lmites al 5% de significancia para las autocorrelaciones parciales)
Figura V.2. Funcin de autocorrelacin parcial para datos semanales
En resumen al observar los grficos de autocorrelacin y autocorrelacin parcial es claro
que el modelo a emplear es un , tan solo restara utilizar un programa para determinar de
forma iterativa el valor de de manera que minimice el valor del AICC. Tentativamente se
puede pensar en un como posible modelo para la serie como lo muestra la funcin
de autocorrelacin parcial.
f 64
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
V.1.3. Identificacin y pronstico del modelo
Primeramente se emple el modelo sugerido por las funciones de autocorrelacin y
autocorrelacin parcial; es decir, un modelo . Para estimar los parmetros se utiliz
el mtodo de mnimos cuadrados mediante el sistema SAS. Obtenindose los siguientes
resultados.
Estimadores constantes Estimadores del coeficiente AR
Variable Constante Retardo y
Y 0.51931 1 0.90637
Tabla V.2. Modelo AR(1) para los datos semanales usando mnimos cuadrados.
El modelo autoregresivo ajustado es:
V.1.3.1. Pronstico esttico y dinmico para el modelo AR(1)
El pronstico dinmico del modelo AR(1) es el siguiente:
Predicciones
Variable Observacin Prediccin Error estndar Lmites de confianza al 95%
Y 448 4.4529 1.2022 2.0967 6.8092
449 4.5553 1.6225 1.3752 7.7354
450 4.6481 1.8995 0.9252 8.3710
451 4.7322 2.0998 0.6166 8.8477
Tabla V.3. Prediccin dinmica para los datos semanales usando un AR(1)
f 65
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
El pronstico esttico del modelo AR(1) es el siguiente:
Predicciones
Variable Observacin Prediccin Error estndar Lmites de confianza al 95%
Y 444 4.5539 1.2069 2.1884 6.9193
445 4.6480 1.6288 1.4556 7.8404
446 4.7333 1.9068 0.9961 8.4705
447 4.8106 2.1079 0.6793 8.9420
Tabla V.4. Prediccin esttica para los datos semanales usando un AR(1)
Para mayor eficacia al elegir el modelo, se procedi a programar en el sistema SAS la
eleccin del modelo usando el criterio del mnimo AICC, el programa utilizado se
encuentra en el apndice. Enseguida se muestra el anlisis del criterio empleado por el
sistema SAS.
Criterio de informacin mnimo
Retardo MA 0 MA 1 MA 2 MA 3 MA 4 MA 5
AR 0 2.0867002 1.8579182 1.5743484 1.2807295 1.0239274 0.8305691
AR 1 0.361466 0.3082026 0.2977476 0.2976694 0.2990326 0.3030463
AR 2 0.2842121 0.2933381 0.2978578 0.3018801 0.3031326 0.307033
AR 3 0.2887015 0.2975578 0.3016459 0.3059068 0.3071067 0.3055557
AR 4 0.2926666 0.2987559 0.3032784 0.3040291 0.307725 0.3100061
AR 5 0.2980029 0.3019363 0.3044312 0.3073382 0.3118585 0.3110323
Tabla V.5. Eleccin del modelo segn el criterio del mnimo AICC.
f 66
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Estimadores constantes Estimadores del coeficiente AR
Variable Constante Retardo y
Y 0.66872 1 1.16632
2 -0.28684
Tabla V.6. Modelo AR(2), para los datos semanales usando mnimos cuadrados.
Criterios de informacin
AIC(Criterio de informacin Akaike) 0.293701
Tabla V.7. Valor del AIC
Como podemos observar el mejor modelo segn el criterio del mnimo AICC es un AR(2),
el cual esta dado por:
V.1.3.2. Pronstico esttico y dinmico para el modelo AR(2).
El pronstico dinmico con el modelo AR(2) se muestra enseguida:
Predicciones
Variable Observacin Prediccin Error estndar Lmites de confianza al 95%
Y 448 4.3365 1.1543 2.0741 6.5989
449 4.4816 1.7734 1.0058 7.9573
450 4.6518 2.1634 0.4116 8.8919
451 4.8087 2.4087 0.0878 9.5296
Tabla V.8. Prediccin dinmica para los datos semanales usando un AR(2)
f 67
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
El pronstico esttico con el modelo AR(2) se muestra enseguida:
Predicciones
Variable Observacin Prediccin Error estndar Lmites de confianza al 95 %
Y 444 4.6882 1.1585 2.4177 6.9588
445 4.8626 1.7805 1.3730 8.3523
446 4.9976 2.1723 0.7400 9.2553
447 5.1049 2.4186 0.3646 9.8453
Tabla V.9. Prediccin esttica para los datos semanales usando un AR(2)
V.1.4. Validacin y eleccin del modelo
Enseguida se muestran elementos estadsticos que nos permitirn justificar el uso de los modelos para representar a la serie de precios semanales del jitomate saladette registrados en la Central de Abastos.
V.1.4.1. Validacin del modelo AR(1)
SEMANA
PREC
IO/K
g
40536031527022518013590451
20
15
10
5
0
VariablePrecios SemanalesPrecios Ajustados
Precios Semanales VS Precios Ajustados AR(1)
Figura V.3. Precios semanales registrados contra precios ajustados del modelo AR(1)
f 68
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
En la figura V.3, se observa que la serie ajustada es similar a la serie de precios registrados,
esto nos habla de la buena capacidad del modelo para identificar el comportamiento de la
serie.
SEMANA
Res
iduo
400350300250200150100501
5.0
2.5
0.0
-2.5
-5.0
Residuales VS la Secuencia de los Datos
Figura V.4. Grfico de los residuales del modelo AR(1)
En la figura V.4, es claro que los residuales siguen un proceso de ruido blanco, pero con el
motivo de corroborar lo mencionado se graficarn las funciones de autocorrelacin y
autocorrelacin parcial.
f 69
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
Rezago
Aut
ocor
rela
cin
65605550454035302520151051
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1.0
FAC de Residuales para los Precios Semanales(con lmites al 5% de significancia para las autocorrelaciones)
Figura V.5. Funcin de Autocorrelacin de los residuales del modelo AR(1)
En la figura V.5, se observa que la funcin de autocorrelacin para los residuales converge hasta el rezago 50, aunque si bien los rezagos 4 y 5 logran salir de las bandas estos lo hacen de forma despreciable. En consecuencia para la serie de residuales el valor de q es cero.
Rezago
Aut
ocor
rela
cin
Par
cial
65605550454035302520151051
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1.0
FACP de Residuales para los Precios Semanales(con lmites al 5% de significancia para las autocorelaciones parciales)
Figura V.6. FACP de los residuales del modelo AR(1)
f 70
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
En la figura V.6, se observa que la funcin de autocorrelacin parcial para los residuales
converge en el rezago 50. Indicio de que la eleccin del valor de p fue certera para explicar
la serie de precios semanales del jitomate saladette. De esta manera para la serie de
residuales el valor de p es cero.
En resumen, la eleccin de un modelo AR(1) es suficiente para explicar el comportamiento
de la serie de precios semanales.
V.1.4.2. Validacin del modelo AR(2)
SEMANA
PREC
IO/K
g
40536031527022518013590451
20
15
10
5
0
VariablePrecios SemanalesPrecios Ajustados
Precios Semanales VS Precios Ajustados AR(2)
Figura V.7. Precios semanales registrados contra precios ajustados del modelo AR(2)
En la figura V.7, se observa que la serie ajustada es prcticamente igual a la serie de precios
registrados como sucedi en el caso del modelo AR(1), lo cual muestra que el modelo
AR(2) es tambin una buena eleccin para modelar a la serie de precios.
f 71
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
SEMANA
Res
iduo
400350300250200150100501
5.0
2.5
0.0
-2.5
-5.0
Residuales VS la Secuencia de los Datos
Figura V.8. Grfico de los residuales del modelo AR(2)
En la figura V.8, se muestra como los residuales siguen un proceso de ruido blanco, y para comprobarlo se elaborarn los grficos de las funciones de autocorrelacin y autocorrelacin parcial de los residuales.
Rezago
Aut
ocor
rela
cin
65605550454035302520151051
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1.0
FAC de Residuales para los Precios Semanales(con lmites al 5% de significancia para las autocorrelaciones)
Figura V.9. Funcin de Autocorrelacin de los residuales del modelo AR(2)
f 72
Pronstico de Precios del Jitomate Saladette Usando un Modelo ARIMA
En la figura V.9, se observa que la funcin de autocorrelacin para los residuales converge
en el rezago 50; es decir, la funcin de au