66
16 LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) 2.1 COMPONENTS DUNA SÈRIE TEMPORAL SEGONS ELS MODELS DETERMINISTES. EXERCICIS DAUTOAVALUACIÓ 2.2 PREDICCIÓ AMB MODELS SENSE TENDÈNCIA: MÈTODE INGENU, MÈTODE DE LA MITJANA SIMPLE, MÈTODE DE LES MITJANES MÒBILS, MÈTODE DE LALLISAT EXPONENCIAL SIMPLE. EXERCICIS DAUTOAVALUACIÓ 2.3 PREDICCIÓ AMB MODELS AMB TENDÈNCIA: MÈTODE DE LA TENDÈNCIA LINEAL, MÈTODE DE LES DOBLES MITJANES MÒBILS, MÈTODE DE LALLISAT EXPONENCIAL DE HOLT. EXERCICIS DAUTOAVALUACIÓ

LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

  • Upload
    lamkien

  • View
    214

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

16

LLIÇO 2:

MODELS DETERMINISTES (I)

22..11 CCOOMMPPOONNEENNTTSS DD’’UUNNAA SSÈÈRRIIEE TTEEMMPPOORRAALL

SSEEGGOONNSS EELLSS MMOODDEELLSS DDEETTEERRMMIINNIISSTTEESS..

EEXXEERRCCIICCIISS DD’’AAUUTTOOAAVVAALLUUAACCIIÓÓ

22..22 PPRREEDDIICCCCIIÓÓ AAMMBB MMOODDEELLSS SSEENNSSEE TTEENNDDÈÈNNCCIIAA::

MMÈÈTTOODDEE IINNGGEENNUU,, MMÈÈTTOODDEE DDEE LLAA MMIITTJJAANNAA

SSIIMMPPLLEE,, MMÈÈTTOODDEE DDEE LLEESS MMIITTJJAANNEESS MMÒÒBBIILLSS,,

MMÈÈTTOODDEE DDEE LL’’AALLLLIISSAATT EEXXPPOONNEENNCCIIAALL SSIIMMPPLLEE..

EEXXEERRCCIICCIISS DD’’AAUUTTOOAAVVAALLUUAACCIIÓÓ

2.3 PPRREEDDIICCCCIIÓÓ AAMMBB MMOODDEELLSS AAMMBB TTEENNDDÈÈNNCCIIAA::

MMÈÈTTOODDEE DDEE LLAA TTEENNDDÈÈNNCCIIAA LLIINNEEAALL,, MMÈÈTTOODDEE

DDEE LLEESS DDOOBBLLEESS MMIITTJJAANNEESS MMÒÒBBIILLSS,, MMÈÈTTOODDEE

DDEE LL’’AALLLLIISSAATT EEXXPPOONNEENNCCIIAALL DDEE HHOOLLTT..

EEXXEERRCCIICCIISS DD’’AAUUTTOOAAVVAALLUUAACCIIÓÓ

Page 2: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

17

OOBBJJEECCTTIIUU::

L'objectiu d'aquesta lliçó és, en primer lloc, introduir a l'alumne en la filosofia que hi ha darrera de l'anàlisi clàssica de sèries temporals o mètodes no paramètrics de predicció. Seguidament, es presenten alguns dels mètodes no paramètrics més adients per a dos tipus de sèries: les sèries que no tenen ni tendència ni component estacional i les sèries que només tenen tendència.

PPAARRAAUULLEESS CCLLAAUU::

Components d'una sèrie temporal; Mètode ingenu; Mètode de la mitjana simple; Mètode de les Mitjanes Mòbils; Mètode de l'Allisat Exponencial Simple; Mètode de la tendència lineal; Mètode de les Mitjanes Mòbils Dobles; Mètode de l'Allisat Exponencial de Holt.

BBIIBBLLIIOOGGRRAAFFIIAA RREECCOOMMEENNAADDAA::

§ AZNAR, A. i F.J. TRIVEZ (1993): Métodos de Predicción en Economía. Tomo I. Ariel. Madrid. Capítol 6.

§ URIEL, E. (1995): Análisis de datos: series temporales y análisis multivariante, Colección Plan Nuevo. Ed. AC. Capítol 3.

Page 3: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

18

22..11.. CCOOMMPPOONNEENNTTSS DD’’UUNNAA SSÈÈRRIIEE TTEEMMPPOORRAALL

SSEEGGOONNSS EELLSS MMOODDEELLSS DDEETTEERRMMIINNIISSTTEESS..

ANÀLISI CLÀSSICA DE SÈRIES TEMPORALS:

sèrie temporal es pot descomposar en tots o alguns dels

components:

1. TENDÈNCIA (Tt)

2. FACTOR CÍCLIC (Ct)

3. FACTOR ESTACIONAL (Et o St)

4. MOVIMENT IRREGULAR (It)

1. TENDÈNCIA (Tt)

Representa l’evolució a llarg terme de la sèrie. Aquesta evolució

pot ser creixent o decreixent.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

t

Yt

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

t

Yt

Tendència creixent Tendència decreixent

Page 4: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

19

Què succeeix si una sèrie no creix ni decreix a llarg

terme ?

2. FACTOR CÍCLIC (Ct)

Reflexa moviments oscil·latoris per sobre o per sota de la

tendència.

La seva durada es mesura des d’un cim (part més alta del cicle)

fins el següent cim, o bé des d’una vall (part més baixa del cicle)

fins la següent vall.

La durada del cicle no és constant però sempre serà superior a un

any i es deu a canvis en l’activitat econòmica.

Sovint és difícil separar la tendència del cicle

S’engloben tots dos components en un de sol

Cicle-tendència

Page 5: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

20

3. FACTOR ESTACIONAL (Et o St)

Recull les oscil·lacions d’una sèrie temporal que es completen

dintre d’un any i que es repeteixen en anys successius.

El període del factor estacional és inferior a l’any

Presenta forta estabilitat

una sèrie de les vendes anuals d’un producte pot

presentar factor estacional?

Causes de l’existència de factor estacional:

• Factors físic-naturals: temps meteorològic, cicles

biològics,... Afecta, per exemple, a la producció agrícola de

determinats productes, la demanda de certs productes com

gelats, ...

altres exemples de sèries temporals amb factor

estacional de tipus físic-natural serien…

Page 6: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

21

• Factors institucionals: festes, vacances escolars. Afecta, per

exemple, a la producció en el mes de desembre, demanda de

places en hotels en l’estiu,...

altres exemples de sèries temporals amb factor

estacional de tipus institucional serien…

4. MOVIMENT IRREGULAR (It)

Reflexa aquelles variacions d’una sèrie temporal que no estan

recollides en els tres components anteriors i que tenen un caràcter

residual.

Es pot descomposar en dues parts:

• Aleatòria: recull petits efectes accidentals o no explicats.

• Erràtica: conseqüència de fets no previsibles, però que a

posteriori es poden identificar

Alguns exemples de part erràtica d’una sèrie temporal

serien...

Se suposa que el component residual està format únicament per la

part aleatòria.

Page 7: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

22

Així, segons l’anàlisi clàssica, una sèrie temporal és funció

d’alguns dels components o de tots quatre:

Yt = f ( Tt, Ct, Et, It )

Els quatre components s’han d’integrar d’alguna manera per

donar lloc a la sèrie temporal

Esquemes d’integració

• Esquema additiu:

Yt = Tt + Ct + Et + It

• Esquema multiplicatiu:

Yt = Tt * Ct * Et * It

• Esquema mixt

Yt = Tt * Ct * Et + It

Instruments per determinar l’esquema d’integració:

Page 8: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

23

1. Representació gràfica de la sèrie:

Si s’observen fluctuacions sense que aquestes es vegin

afectades per la tendència l’esquema serà additiu.

t

Yt

Si s’observa que la magnitud de les fluctuacions varia amb la

tendència, l’esquema serà multiplicatiu

t

Yt

Page 9: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

24

2. Gràfica de la mitjana-desviació: es calculen les mitjanes

i les desviacions estàndards per a les dades de cada any i es

fa la gràfica.

Si els punts representats estan situats aproximadament de manera

paralela a l’eix d’abcises, l’esquema serà additiu.

mitjana

desv

iaci

ó

Si els punts representats estan situats aproximadament sobre una

recta amb un cert angle amb l’eix d’abcises, l’esquema serà

multiplicatiu.

mitjana

desv

iaci

ó

Page 10: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

25

Però en qualsevol cas i amb independència de l’esquema

d’integració, cal tenir present que no és imprescindible que en una

sèrie estiguin presents els quatre components.

A partir de l’existència dels diversos components en una sèrie

temporal es poden trobar bàsicament quatre tipus de sèrie

µ Sèrie tipus I: sèrie sense tendència i sense component

estacional.

µ Sèrie tipus II: sèrie sense tendència i amb component

estacional.

µ Sèrie tipus III: sèrie amb tendència i sense component

estacional.

µ Sèrie tipus IV: sèrie amb tendència i amb component

estacional.

I segons quin tipus de sèrie es tracti, seran més addients uns

mètodes de predicció o uns altres.

Caldrà esbrinar si la sèrie té tendència i/o component estacional

Page 11: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

26

Instruments per determinar de quin tipus de sèrie es tracta:

1. Representació gràfica de la sèrie.

què caldria fer per analitzar, a partir de la

representació gràfica de la sèrie temporal, si presenta

tendència ? i estacionalitat?…

2. Contrastos estadístics:

a) Contrast de Daniel

Ho: la sèrie no té tendència (única i linial)

HA: la sèrie sí té tendència

Per realitzar el contrast cal seguir els següents pasos:

1. Crear un rang ascendent temporal

Page 12: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

27

Per exemple, si tenim una sèrie temporal amb 50 observacions:

Dades de la sèrie (Rang temporal) t

Y1 = 10

Y2 = 15

Y3 = 9

.

.

Y50 = 19

1

2

3

50

2. Crear un altre rang segons el lloc que tingui l’observació en

una ordenació de la sèrie de menor a major.

Dades de la sèrie t Rang Yt

Y1 = 10 (segon valor més petit)

Y2 = 15

Y3 = 9 (valor més petit)

.

.

Y50 = 19

1

2

3

.

.

50

2

3

1

.

.

23

3. Calcular la diferència entre ambdós rangs:

tYrangd tt −=

Page 13: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

28

4. Construir l’estadístic de prova:

)( 1

6

121

2

−−=

∑=

TT

dT

tt

sτ ∼ ( )( )11,0 −−TN

i per tal que la distribució que segueixi sigui N(0,1) es fa la

següent transformació:

sTZ τ1−= ∼ ( )1,0N

5. Prendre una decisió en base al següent criteri:

Si Z ≥ valor en taules de la Normal (0,1) a/2 , es rebutja la H0 i,

per tant, considerem que la sèrie té tendència.

Si Z < valor en taules de la Normal (0,1) a/2 , no es rebutja la

H0 i, per tant, considerem que la sèrie no té tendència.

Page 14: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

29

Exemple

Es té informació trimestral sobre la facturació d’una empresa

(mesurada en milers d’euros) en els darrers tres anys. Aquesta

sèrie de facturació presenta tendència?

A partir de la informació de la sèrie temporal construim el següent

quadre:

Període Facturació: Yt t Rang dt dt2

2001.I

2001.II

2001.III

2001.IV

2002.I

2002.II

2002.III

2002.IV

2003.I

2003.II

2003.III

2003.IV

2360

2325

2515

2460

2300

2125

2320

2220

2310

2400

2575

2306

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

8

7

11

10

3

1

6

2

5

9

12

4

7

5

8

6

-2

-5

-1

-6

-4

-1

1

-8

49

25

64

36

4

25

1

36

16

1

1

64

Page 15: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

30

I fem el contrast de Daniel:

Ho: la sèrie no té tendència (única i linial)

HA: la sèrie sí té tendència

L’estadístic de prova és:

( ) 12587011212

322611

6

122

1

2

,*

*

)(−=

−−=

−−=

∑=

TT

dT

tt

417470125870112 ,,* −=−−=Z

El valor en taules de la Normal (0,1) amb un nivell de significació

del 5 % a dues cues és aproximadament 1,96.

Com que 961417470 ,, ⟨−=Z no rebutjem la H0 i, per

tant, considerem que la sèrie no té tendència.

Page 16: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

31

També podiem haver fet la representació gràfica de la sèrie:

1800

2000

2200

2400

2600

2800

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

t

Yt

b) Contrast de Kruskal-Wallis

Ho: la sèrie no té component estacional

HA: la sèrie sí té component estacional

L’estadístic de prova és:

( ) ( )1T3TR

1TT12

Hs

1i i

2i +−

+= ∑

= ∼ 21−sχ ;α

Page 17: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

32

on:

s: nombre de períodes estacionals dintre de l’any.

quan valdria s si la sèrie té una periodicitat mensual ?

I si la té trimestral ?

Ti: nombre d’observacions que es corresponen amb

l’estació i-èsima, sent T = T1 + T2 + ........+ Ts

Ri: suma dels rangs per a l’estació i-èsima que resulten

d’una ordenació de menor a major de la variable.

Aleshores, per a un nivell de significació d’α:

( )2

;1sHSi αχ −≥ es rebutja la Ho i, per tant, considerem

que la sèrie té component estacional.

( )2

;1sHSi αχ −< no es rebutja la Ho i, per tant, considerem

que la sèrie no té component estacional.

Page 18: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

33

Exemple

La facturació de l’empresa considerada en l’exemple anterior

presenta factor estacional?

Fem el cotrast de Kruskal-Wallis:

Ho: la sèrie no té component estacional

HA: la sèrie sí té component estacional

Període Facturació: Yt Rang I II III IV

2001.I

2001.II

2001.III

2001.IV

2002.I

2002.II

2002.III

2002.IV

2003.I

2003.II

2003.III

2003.IV

2360

2325

2515

2460

2300

2125

2320

2220

2310

2400

2575

2306

8

7

11

10

3

1

6

2

5

9

12

4

8

3

5

7

1

9

11

6

12

10

2

4

Page 19: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

34

Ti: nombre d’observacions que es corresponen amb l’estació i-

èsima:

T1: nombre d’observacions del primer trimestre: 3

T2: nombre d’observacions del segon trimestre: 3

T3: nombre d’observacions del tercer trimestre: 3

T4: nombre d’observacions del quart trimestre: 3

T = T1 + T2 + T3 + T4 = 12

En aquest cas també es dóna que T1 = T2 = T3 = T4,

però, això sempre serà així ?

Ri: suma dels rangs per a l’estació i-èsima que resulten d’una

ordenació de menor a major de la variable.

R1: = 8 + 3 + 5 = 16 R12: 256

R2: = 7 + 1 + 9 = 17 R22: 289

R3: = 11 + 6 + 12 = 29 R32: 841

R4: = 10 + 2 + 4 = 16 R42: 256

Page 20: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

35

Aleshores:

3,5473

2563

8413

2893

256TRs

1i i

2i =+++=

=

I l’estadístic de prova és:

( ) ( )

( ) ( ) 1025,33910256,4211233,547*11212

12

1T3TR

1TT12

Hs

1i i

2i

=−=+−+

=+−

+

= ∑=

Consultem el valor de les taules de i obtenim que:

81,7205,0;3 =χ

Com que 81710253 ,, ⟨=H no rebutjem la H0 i, per tant,

considerem que la sèrie no té component estacional.

2;3 αχ

Page 21: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

36

Una vegada s’ha determinat si la sèrie té tendència i/o component

estacional, és a dir, se sap de quin tipus de sèrie es tracta,

s’haurien d’aplicar els mètodes de predicció no paramètrics

adients.

Existeixen dos grups de mètodes de predicció no paramètrics:

1. D’estructura fixa: defineixen el predictor d’un sol cop

utilitzant completament tota la informació mostral.

2. D’estructura variable: defineixen el predictor mitjançant

un procés iteratiu en el qual successivament es dóna

entrada a cada una de les observacions mostrals.

Page 22: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

37

EEXXEERRCCIICCIISS DD’’AAUUTTOOAAVVAALLUUAACCIIÓÓ

A partir de la informació trimestral del nombre de contractes

laborals indefinits realitzats a Catalunya en la indústria1 des del

segon trimestre de 1999 fins el quart de 2003, determina a partir

dels instruments que coneguis si aquesta sèrie té tendència i/o

component estacional.

Període Nombre de contractes laborals indefinits

a la Indústria. Catalunya 1999.II 19871 1999.III 14134 1999.IV 18504 2000.I 17903 2000.II 15177 2000.III 12064 2000.IV 16127 2001.I 15893 2001.II 17578 2001.III 11961 2001.IV 15902 2002.I 17401 2002.II 14257 2002.III 10266 2002.IV 13608 2003.I 14985 2003.II 12923 2003.III 9914 2003.IV 12390

1 Aquesta informació s’ha obtingut a partir de la pàgina web del Departament de Treball i Indústria de la Generalitat de Catalunya, Observatori del Mercat de Treball.

Page 23: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

38

22..22.. PPRREEDDIICCCCIIÓÓ AAMMBB MMOODDEELLSS SSEENNSSEE TTEENNDDÈÈNNCCIIAA::

MMÈÈTTOODDEE IINNGGEENNUU,, MMÈÈTTOODDEE DDEE LLAA MMIITTJJAANNAA

SSIIMMPPLLEE,, MMÈÈTTOODDEE DDEE LLEESS MMIITTJJAANNEESS MMÒÒBBIILLSS,,

MMÈÈTTOODDEE DDEE LL’’AALLLLIISSAATT EEXXPPOONNEENNCCIIAALL SSIIMMPPLLEE..

Mètodes no paramètrics per a sèries tipus 1.

Les sèries tipus 1 són sèries sense tendència i sense component

estacional. Per tant, aquest tipus de sèries no creix ni decreix al

llarg del temps.

D’aquesta manera, suposem que els valors de la sèrie es

distribueixen aleatòriament al voltant d’un valor constant 0β . És

a dir:

on tu és el component aleatori, és a dir, no té pauta de

comportament.

tt uY += 0β

Page 24: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

39

Per a les sèries tipus 1 es poden distingir 4 mètodes de predicció:

a. Mètode ingenu.

b. Mètode de la mitjana simple.

c. Mètode de les mitjanes mòbils.

d. Mètode de l’allisat exponencial simple (AES).

A) MÈTODE INGENU.

És un mètode d'estructura variable que consisteix en predir que el

valor de la sèrie en un període és igual al valor real del període

anterior.

La predicció serà:

• Per períodes mostrals: ( ) tt YY =1ˆ

• Per períodes extra-mostrals i successius: ( ) TT YmY =ˆ

On T és la darrera observació del període mostral.

Page 25: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

40

Exemple: es té informació sobre les vendes anuals (mesurades

en milions d’euros) d’un producte determinat en el període

1997/2003.

Considerant com a període mostral els anys 1997 a 2001 i com a

extra-mostral els anys 2002 i 2003, calcula les prediccions per

tots les anys possibles mitjançant el mètode ingenu.

Període t Vendes

1997

1998

1999

2000

2001

1

2

3

4

5

5

8

4

1

5

2002

2003

6

7

8

6

La primera predicció que es pot fer per a quin any és ?

Page 26: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

41

( ) 51 19971997 == YY predicció feta per a l’any 1998

utilitzant informació fins l’any 1997.

( ) 81 19981998 == YY predicció feta per a l’any 1999

utilitzant informació fins l’any 1998.

.............

I pel període extra-mostral, les prediccions seran:

( ) 51 20012001 == YY predicció feta per a l’any 2002

(utilitzem informació fins l’any 2001).

( ) 52 20012001 == YY predicció feta per a l’any 2003

(utilitzem informació fins l’any 2001, atès que és el darrer any del

període mostral).

Període t Vendes PPRREEDDIICCCCIIÓÓ

1997 1 5 -

1998 2 8 5

1999 3 4 8

2000 4 1 4

2001 5 5 1

2002 6 8 5

2003 7 6 5

Page 27: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

42

0

2

4

6

8

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8

sèrie

Predicció

B).- MÈTODE DE LA MITJANA SIMPLE.

És un mètode d'estructura fixa que defineix la predicció com la

mitjana dels valors de la sèrie en el període mostral.

La predicció serà:

• Per períodes mostrals:

( )T

Y

YY

T

tt

t

∑=== 11ˆ

• Per períodes extra-mostrals i successius:

( )T

Y

YmY

T

tt

T

∑=== 1ˆ

Page 28: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

43

Exemple: amb la informació de l’exemple anterior, calcula les

prediccions mitjançant el mètode de la mitjana simple.

645

514851 ,=++++==∑=

T

Y

Y

T

tt

i aquesta serà la predicció que fem per tots els anys.

Període t Vendes PPRREEDDIICCCCIIÓÓ

1997 1 5 4.6

1998 2 8 4.6

1999 3 4 4.6

2000 4 1 4.6

2001 5 5 4.6

2002 6 8 4.6

2003 7 6 4.6

0

2

4

6

8

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8

serie

Predicció

Page 29: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

44

C).- MÈTODE DE LES MITJANES MÒBILS.

És un mètode d'estructura variable que defineix la predicció com

la mitjana simple d'uns quants valors previs a la predicció.

La diferència amb el mètode de la mitjana simple és que en aquest

cas no s'utilitzen totes les observacions sinó un nombre reduït: les

que estan més properes. A aquest nombre d'observacions que

s'utilitzen per obtenir les mitjanes i, per tant, la predicció, es

nomena longitud de la mitjana mòbil, i s'acostuma a identificar

amb la lletra k.

Així la predicció serà:

( ) ∑−

=−=

1

0

11k

iitt Y

kY

A més, en aquest mètode es pot considerar que hi ha un procés

iteratiu en el qual la predicció per a cada període s'obté a partir de

la predicció calculada pel període anterior i introduint informació

més propera i no considerant la informació més allunyada.

Page 30: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

45

Això s'aconsegueix de forma alternativa mitjançant el que es

nomena "equació d'actualització":

( )

[ ]

[ ] [ ]kttkttt

kt

ktttt

k

iitt

YYk

YYYk

Yk

restemisumem

YYYYk

Yk

Y

−−−−

+−−−

=−

−++++=

=++++

== ∑

11

1

1

11

21

121

1

0

.....

.....

ˆ

i l'equació d'actualització és, en definitiva:

( ) ( ) ( )ktttt YYk

YY −− −+=1

11 1ˆˆ

Page 31: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

46

que serà l'equació a partir de la qual obtindrem les prediccions pel

període mostral, però també pels períodes extra-mostrals. És a

dir:

( ) ( ) ( )kTTTT YYk

YmY −− −+=1

11ˆˆ

Cal tenir present dues coses:

• Per poder definir la predicció és necessari disposar

d'un nombre d'observacions prèvies com a mínim igual

a la longitud escollida (k).

A més, el nombre de períodes de la longitud és el

nombre de períodes pels quals no es pot definir la

predicció.

• No es pot parlar únicament d'un mètode de mitjanes

mòbils, sinó de tants mètodes com diferents k

s'escolleixin.

Però, en general, es pot dir que:

* Com més petita sigui k, més sensible serà la predicció als valors més recents de la sèrie. * Com més gran sigui k, menys sensible serà la predicció als valors més recents i més "allisada" serà la predicció.

Page 32: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

47

Exemple: amb la informació de l’exemple anterior, calcula les

prediccions mitjançant el mètode de les mitjanes mòbils amb una

longitud de la mitjana de k= 2.

Quina serà la primera predicció que es podrà fer tenint en

compte que k= 2 ?

( ) ( ) 56852111998 ,ˆ =+=Y

( ) ( ) 6482111999 =+=Y

.........

I pel període extra-mostral, les prediccions seran:

( ) ( ) 3512112001 =+=Y predicció feta per a l’any 2002

(utilitzem informació fins l’any 2001).

( ) ( ) 3512122001 =+=Y predicció feta per a l’any 2003

(utilitzem informació fins l’any 2001, atès que és el darrer any del

període mostral).

Page 33: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

48

Període t Vendes PPRREEDDIICCCCIIÓÓ

1997 1 5 -

1998 2 8 -

1999 3 4 6.5

2000 4 1 6

2001 5 5 2.5

2002 6 8 3

2003 7 6 3

0

2

4

6

8

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8

sèrie

Predicció

què succeiria si escollíssim com a longitud de la mitjana k=1?

i k = T ?.

Page 34: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

49

D). MÈTODE DE L'ALLISAT EXPONENCIAL SIMPLE

(AES).

És un mètode d'estructura variable que defineix la predicció

mitjançant una suma ponderada de tots els valors previs de la

sèrie al període pel qual es fa la predicció.

La predicció es pot escriure com:

( ) ( ) ( )

( ) iti

i

tttt

Y

YYYY

−∞

=

−−

∑ −=

+−+−+=

0

22

1

1

111

αα

ααααα .....ˆ

on α és una constant arbitrària, el valor de la qual està comprés

entre 0 i 1.

Això significa que la ponderació donada a cada observació

passada es va fent menor a mesura que aquesta observació està

més allunyada del període de predicció.

Page 35: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

50

Les diferències d'aquest mètode respecte al de les mitjanes mòbils

són bàsicament:

• Pondera tots els valors previs i no únicament alguns

d'ells.

• Les ponderacions assignades són diferents per a

cada valor previ.

En aquest mètode també es pot obtenir una equació

d'actualització, que s’aconseguirà operant de la següent manera:

( ) ( ) ( )

( ) ( )[ ]=+−+−+=

+−+−+=

−−

−−

....

.....ˆ

21

22

1

11

111

ttt

tttt

YYY

YYYY

ααααα

ααααα

i, en definitiva, l'equació d'actualització és:

( ) ( ) ( )111 1−−+= ttt YYY ˆˆ αα

que serà l'equació a partir de la qual obtindrem les prediccions pel

període mostral, però també pels períodes extra-mostrals:

( ) ( ) ( )11 1−−+= TTT YYmY ˆˆ αα

Page 36: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

51

O, alternativament, es pot obtenir la predicció a partir del

nomenat model amb mecanisme de correcció de l'error:

( ) ( ) ( )

( ) ( )

( ) ( )[ ]

( ) ( )11

11

11

111

11

11

11

1

−−

−−

−−

+=

=−+=

=−+=

=−+=

tt

ttt

ttt

ttt

eY

YYY

YYY

YYY

α

α

αα

αα

ˆ

ˆˆ

ˆˆ

ˆˆ

A partir de l’observació d’aquestes equacions es conclou el

següent:

Com més gran sigui el valor d'α :

• Major és la importància assignada a l'error de

predicció.

• Més importància s'assigna als valors propers al

període pel qual es realitza la predicció.

Page 37: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

52

Exemple: amb la informació de l’exemple anterior, calcula les

prediccions mitjançant el mètode de l’allisat exponencial simple

amb .,20=α

Com que és usual emprar, per fer les prediccions mitjançant

aquest mètode, l’equació d’actualització és necessari tenir una

predicció prèvia. Això s’aconsegueix considerant que la primera

predicció possible és la que correspondria al mètode ingenu.

D’aquesta manera:

( ) 51 19971997 == YY predicció per l’any 1998.

I a partir d’aquí ja es pot aplicar l’equació d’actualització:

( ) ( ) ( )111 1−−+= ttt YYY ˆˆ αα

( ) ( ) ( )

65580820

111 199719981998

,*,*,

ˆˆ

=+=

=−+= YYY αα

Page 38: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

53

( ) ( ) ( )

2856580420

111 199819991999

,,*,*,

ˆˆ

=+=

=−+= YYY αα

............

...........

I pel període extra-mostral, les prediccions seran:

( ) ( ) ( )

5394424480520

111 200020012001

,,*,*,

ˆˆ

=+=

=−+= YYY αα

i pel següent any, la predicció serà la mateixa:

( ) 539422001 ,ˆ =Y

Si s’hagués de fer prediccions per altres anys posteriors la

predicció sempre seria 4,539.

Page 39: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

54

Període t Vendes PPRREEDDIICCCCIIÓÓ

1997 1 5 -

1998 2 8 5

1999 3 4 5.60

2000 4 1 5.28

2001 5 5 4.42

2002 6 8 4.54

2003 7 6 4.54

Què hagués passat si α=0.6?

Període t Vendes PPRREEDDIICCCCIIÓÓ

1997 1 5 -

1998 2 8 5

1999 3 4 6.80

2000 4 1 5.12

2001 5 5 2.65

2002 6 8 4.06

2003 7 6 4.06

0

2

4

6

8

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8

sèrie

alpha=0.6

alpha=0.2

Page 40: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

55

EEXXEERRCCIICCIISS DD’’AAUUTTOOAAVVAALLUUAACCIIÓÓ

1. Avalua la capacitat predictiva dels mètodes considerats

apropiats per a sèries tipus I respecte a la sèrie utilitzada en

els exemples. Quin mètode proporciona millors prediccions?

2. Calcula les prediccions per a la sèrie d’exemple mitjançant

els mètodes de les mitjanes mòbils i l’allisat exponencial

simple a partir de les equacions d’actualització i mecanisme

de correcció de l’error respectivament.

3. És té informació anual de la producció d’una empresa,

mesurada en milers d’unitats, des de l’any 1992 fins l’any

2003.

a) Comprova, a partir de la representació gràfica i els contrastos

oportuns, que aquesta sèrie temporal no té tendència ni

component estacional.

Període Miler d’unitats produïdes

1992 20,2 1993 19,5 1994 18,5 1995 19 1996 19,6 1997 18 1998 20,3 1999 19,4 2000 20,1 2001 18,6 2002 19,3 2003 20

Page 41: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

56

b) Emprant com a període mostral el comprés entre els anys 1992

i 2001, calcula les prediccions per tots els anys possibles emprant

els següents mètodes de predicció:

1. Mètode ingenu.

2. Mètode de la mitjana simple.

3. Mètode de les mitjanes mòbils amb K = 2.

4. Mètode de les mitjanes mòbils amb K = 3.

5. Mètode de l’allisat exponencial simple amb .,20=α

6. Mètode de l’allisat exponencial simple amb 40,=α .

c) Quin mètode escolliries per fer prediccions pels anys 2004 i

2005 ?

d) Avalua la capacitat predictiva del mètode escollit.

e) A partir de la comparació de les prediccions de les mitjanes

mòbils amb K = 2 i K = 3 comprova les conclusions que

s’extreien en l’exposició teòrica de fer servir una longitud de la

mitjana (K) més gran o més petita. Fes el mateix respecte a la

constant d’allisament ( 20,=α i 40,=α ) en el mètode de

l’allisat exponencial simple.

Page 42: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

57

22..33.. PPRREEDDIICCCCIIÓÓ AAMMBB MMOODDEELLSS AAMMBB TTEENNDDÈÈNNCCIIAA::

MMÈÈTTOODDEE DDEE LLAA TTEENNDDÈÈNNCCIIAA LLIINNEEAALL,, MMÈÈTTOODDEE

DDEE LLEESS MMIITTJJAANNEESS MMÒÒBBIILLSS DDOOBBLLEESS,, MMÈÈTTOODDEE

DDEE LL’’AALLLLIISSAATT EEXXPPOONNEENNCCIIAALL DDEE HHOOLLTT..

Mètodes no paramètrics per a sèries tipus 3.

Les sèries tipus 3 són sèries amb tendència i sense component

estacional.

L’estructura base d’aquest tipus de sèrie és:

ttt uTY +=

(suposant que la sèrie està integrada de manera additiva)

Així mateix, la tendència es pot aproximar de diverses maneres:

• Tendència lineal

tTt 10 ββ +=

Page 43: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

58

• Tendència quadràtica

2210 ttTt βββ ++=

• Tendència exponencial

ttT 10 ββ *=

• Tendència inversa o recíproca

tTt

110 ββ +=

• Tendència inversa logarítmica

tt eT

110 ββ −

=

.........

.........

Page 44: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

59

Aquestes tendències no són les úniques que es poden donar. De

tota manera, en el present curs s’utilitzaran mètodes de predicció

basats en la tendència lineal o en una aproximació a aquesta.

Per a les sèries tipus 3 distingirem 3 mètodes de predicció:

a. Mètode de la tendència lineal.

b. Mètode de les dobles mitjanes mòbils.

c. Mètode de l’allisat exponencial de Holt (AEH).

A) MÈTODE DE LA TENDÈNCIA LINEAL.

És un mètode d’estructura fixa que formula la predicció

aproximant la tendència mitjançant una funció lineal.

Es podria escriure la sèrie de la següent manera:

ttt uTY +=

on,

tTt 10 ββ += .

Page 45: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

60

Per aproximar la tendència s’estimen els valors de 0β i 1β

utilitzant tota la informació mostral. Aquests paràmetres

s’estimen pel mètode dels Mínims Quadrats Ordinaris (MQO):

∑∑

∑ ∑

==

= =

=T

t

T

t

T

t

T

tt

ttt

tYYt

11

2

1 11β

tY 10 ββ ˆˆ −=

i, finalment s’estima la tendència com: tTt 10 ββ ˆˆˆ +=

La predicció serà:

• Per períodes mostrals:

( ) ( )11 10 ++= tYt ββ ˆˆˆ

• Per períodes extra-mostrals i successius:

( ) ( )mTmYT ++= 10 ββ ˆˆˆ

Page 46: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

61

On T és la darrera observació del període mostral.

Exemple: es té informació sobre els beneficis anuals (mesurats

en milions d’euros) d’una empresa determinada en el període

1994/2003.

Considerant com a període mostral els anys 1994 a 2001 i com a

extra-mostral els anys 2002 i 2003, calcula les prediccions per

tots els anys mitjançant el mètode de la tendència lineal.

Període Yt t t2 Yt*t

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

3,66

3,99

5,02

6,44

7,51

8,21

9,26

9,48

1

2

3

4

5

6

7

8

1

4

9

16

25

36

49

64

3,66

7,98

15,06

25,76

37,55

49,26

64,82

75,84

2002

2003

10,21

10,78

9

10

(només del període mostral)

53,57 36 204 279,93

Page 47: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

62

Únicament es considera la informació mostral

6962568

4892692185174460259936638

2001

19941

,

,,,,,,,,=

+++++++=

==∑∑

== tt

T

tt Y

T

Y

Y

54836

887654321

8

2001

1994 ,==+++++++==∑

=tt

t

92535703654204

3669625693279

11

2

1 11 ,

*,*,,ˆ =

−−=

=

∑∑

∑ ∑

==

= =T

t

T

t

T

t

T

tt

ttt

tYYt

β

53214254925357069625610 ,,*,,ˆˆ =−=−= tY ββ

Page 48: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

63

I les prediccions seran:

( ) ( )11 10 ++= tYt ββ ˆˆˆ

per fer la predicció per l’any 1994 ens podríem situar en un

hipotètic període 0:

( ) ( )4583

19253570532142101 100

,

*,,ˆˆˆ

=

=+=++= ββY

i les prediccions pels anys següents són:

( ) ( )3834

29253570532142111 101994

,

*,,ˆˆˆ

=

=+=++= ββY

que serà la predicció feta per a l’any 1995 utilitzant informació

fins l’any 1994.

( ) ( )3085

39253570532142121 101995

,

*,,ˆˆˆ

=

=+=++= ββY

que serà la predicció feta per a l’any 1996 utilitzant informació

fins l’any 1995.

.......

......

Page 49: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

64

I pel període extra-mostral: ( ) ( )86010

99253570532142181 102001

,

*,,ˆˆˆ

==+=++= ββY

que serà la predicció feta per a l’any 2002 (utilitzem informació fins l’any 2001).

( ) ( )78611

109253570532142282 102001

,

*,,ˆˆˆ

=

=+=++= ββY

que serà la predicció feta per a l’any 2003 (utilitzem informació fins l’any 2001, atès que és el darrer any del període mostral).

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

sèrie

Predicció

B) MÈTODE DE LES DOBLES MITJANES MÒBILS.

És un mètode d'estructura variable que obté les prediccions

suposant que la tendència és localment lineal, és a dir, la pendent

no és constant en tot el període mostral sinó que canvia al

incorporar nova informació.

Per obtenir la predicció cal seguir els següents passos:

1. Calcular les mitjanes mòbils ( tMM ) per a una longitud k, de

la següent manera:

Page 50: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

65

Tkktper

k

YYYYMM ktttt

t

....,,

......

1

121

+=

++++= +−−−

Aquest pas pot recordar la predicció segons el mètode de les

mitjanes mòbils per a sèries tipus 1.

Cal recordar que en aquell mètode la predicció s'obtenia com:

( ) [ ]1211

1 +−−− ++++= kttttt YYYYk

Y .....ˆ

Però, la diferència és que ara no és una predicció calculada pel

període 1+t , sinó que és una mitjana calculada pel període t .

2. Calcular les dobles mitjanes mòbils, que es nomenaran 'tMM ,

també de longitud k:

Tkktper

k

MMMMMMMMMM ktttt

t

...,,

.......'

212

21

−=

++++= −−−

Page 51: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

66

3. Estimar el valor de la tendència pel període t com:

'ˆ ttt MMMMT −= 2

4. Estimar la pendent en el període t mitjançant:

( ) ( )'ˆ tt MMMMk

t −−

=1

21β

5. Definir la predicció com:

• Pel període mostral:

( ) ( )tTY tt 11 βˆˆ +=

• Pel període extra-mostral:

( ) ( )mTˆTmY 1TT β+=

Page 52: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

67

Exemple: amb la informació de l’exemple anterior, calcula les

prediccions mitjançant el mètode de les dobles mitjanes mòbils

amb una longitud de la mitjana de k= 2.

Període Yt MMt MMt’ Tt ( )t1β Predicció

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

3,66

3,99

5,02

6,44

7,51

8,21

9,26

9,48

-

3,825

4,505

5,730

6,975

7,860

8,735

9,370

-

-

4,165

5,118

6,353

7,418

8,298

9,053

-

-

4,845

6,343

7,598

8,303

9,173

9,688

-

-

0,680

1,225

1,245

0,885

0,875

0,635

-

-

-

5.525

7.568

8.843

9.188

10.048

2002

2003

10,21

10,78

-

-

-

-

-

-

-

-

10.323

10.958

1er pas: Càlcul de les mitjanes mòbils:

82532

6639932

199419951995 ,,, =+=

+=

YYMM

50542

9930252

199519961996 ,,, =+=

+=

YYMM

Page 53: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

68

73052

0254462

199619971997 ,,, =+=

+=

YYMM

i operant de la mateixa manera s’obté:

97561998 ,=MM 86071999 ,=MM

73582000 ,=MM 37092001 ,=MM

2on pas: Càlcul de les dobles mitjanes mòbils:

16542

825350542

199519961996 ,,,' =+=

+=

MMMMMM

11852

505473052

199619971997 ,,,' =+=

+=

MMMMMM

35362

730597562

199719981998 ,,,' =+=

+=

MMMMMM

i operant de la mateixa manera s’obté:

41871999 ,' =MM 29882000 ,' =MM

05392001 ,' =MM

Page 54: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

69

3er pas: Càlcul de la tendència:

84541654505422 199619961996 ,,,*ˆ ' =+=−= MMMMT

34361185730522 199719971997 ,,,*ˆ ' =+=−= MMMMT

59873536975622 199819981998 ,,,*ˆ ' =+=−= MMMMT

i operant de la mateixa manera s’obté:

30381999 ,ˆ =T 17392000 ,ˆ =T 68892001 ,ˆ =T

4rt pas: Càlcul de la pendent:

( ) ( )( ) 68016545054

122

12

1996 199619961

,,,

ˆ '

=−−

=

=−−

= MMMMk

β

( ) ( )( ) 225134361185

122

12

1997 199719971

,,,

ˆ '

=−−

=

=−−

= MMMMk

β

Page 55: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

70

i operant de la mateixa manera s’obté:

( ) 245119981 ,ˆ =β ( ) 885019991 ,ˆ =β

( ) 875020001 ,ˆ =β ( ) 635020011 ,ˆ =β I les prediccions seran:

( ) ( ) 5255680845419961 119961996 ,,,ˆˆˆ =+=+= βTY que serà la predicció feta per a l’any 1997 utilitzant informació fins l’any 1996.

( ) ( ) 56872251343619971 119971997 ,,,ˆˆˆ =+=+= βTY que serà la predicció feta per a l’any 1998 utilitzant informació fins l’any 1997.

i ( ) 843811998 ,ˆ =Y ( ) 188911999 ,ˆ =Y

( ) 0481012000 ,ˆ =Y I pel període extra-mostral:

( ) ( ) 323106350688920011 120012001 ,,,ˆˆˆ =+=+= βTY que serà la predicció feta per a l’any 2002 (utilitzem informació fins l’any 2001).

( ) ( ) 95810263506889220012 120012001 ,*,,*ˆˆˆ =+=+= βTY que serà la predicció feta per a l’any 2003 (utilitzem informació fins l’any 2001, atès que és el darrer any del període mostral).

Page 56: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

71

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

sèrie

Predicció

C) MÈTODE DE L’ALLISAT EXPONENCIAL DE HOLT.

És un mètode d’estructura variable. Igual que en mètode de les

dobles mitjanes mòbils, considera que la tendència és localment

lineal. Però, a diferència d’aquell, es basa en tots els valors previs

i no únicament en un nombre reduït d’ells.

Per obtenir la predicció cal seguir els següents passos:

1. Obtenir la tendència com:

( ) ( )11 1−−+= ttt YYT ˆˆ αα

Aquest pas pot recordar la predicció segons el mètode de l’allisat

exponencial simple.

Cal recordar, però, que en aquell mètode la predicció s'obtenia

com:

Page 57: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

72

( ) ( ) ( )111 1−−+= ttt YYY ˆˆ αα

Però, la diferència és que ara no és una predicció calculada pel

període 1+t , sinó que és una estimació de la tendència pel

període t .

2. Obtenir el pendent com:

( ) ( ) ( ) ( )11 111 −−+−= − tTTt tt βγγβ ˆˆˆˆ

on α i γ han de prendre valors entre 0 i 1.

α és la constant d’allisament de la tendència.

γ és la constant d’allisament de la pendent.

La predicció serà:

• Per períodes mostrals:

( ) ( )tTY tt 11 βˆˆ +=

• Per períodes extra-mostrals i successius:

Page 58: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

73

( ) ( ) mTTmY TT *ˆˆˆ 1β+=

A més, la tendència i la pendent es poden expressar d’una altra

manera.

Respecte a la tendència:

( ) ( )

( ) ( )

( ) ( )[ ]

( ) ( )11

11

11

11

11

11

11

1

−−

−−

−−

+=

=−+=

=−+=

=−+=

tt

ttt

ttt

ttt

eY

YYY

YYY

YYT

α

α

αα

αα

ˆ

ˆˆ

ˆˆ

ˆˆ

Aquesta manera d’operar és anàloga al mètode de l’allisat

exponencial simple. Però, la diferència és que ara no és una

predicció calculada pel període 1+t , sinó que és la tendència

estimada pel període t .

Page 59: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

74

Quant a la pendent:

( ) ( ) ( ) ( )11 111 −−+−= − tTTt tt βγγβ ˆˆˆˆ

substituïm la tendència per:

( ) ( )11 11 −− += ttt eYT αˆˆ

i la tendència en el període anterior l’obtenim a partir de la

predicció: ( ) ( )tTY tt 11 βˆˆ +=

i aleshores: ( ) ( )11 111 −−= −− tYT tt βˆˆ

i substituint en l’equació de la pendent es té:

( ) ( ) ( ) ( ) ( )( )[ ]( ) ( ) =−−+

+−−−+= −−−

11

1111

1

11111

t

tYeYt ttt

βγ

βαγβ

ˆ

ˆˆˆˆ

( ) ( ) ( ) ( ) =−−−+−+= − 1111 1111 tttet βγββγαγ ˆˆˆ

( ) ( )11 11 −+= − tet βαγ ˆ

Page 60: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

75

Exemple: amb la informació de l’exemple anterior, calcula les

prediccions mitjançant el mètode de l’allisat exponencial de Holt

amb 90,=α i 20,=γ .

Per iniciar els càlculs per fer les prediccions cal fer un supòsit

sobre el valor de la tendència i la pendent en el primer període

d’informació. En aquest sentit, és habitual prendre com a

estimació de la tendència en el primer període el valor real de la

sèrie en aquell període, i com a estimació de la pendent el valor 0.

Així en l’exemple es tindria:

66319941994 ,ˆ == YT i ( ) 019941 =β

i a partir d’ara ja es poden aplicar les equacions de la tendència i

la pendent:

( ) ( )( ) ( )[ ]11

11

11

1

−+−+=

=−+=

tTY

YYT

tt

ttt

βαα

αα

ˆˆ

ˆˆ

per l’any 1995:

( ) ( )[ ]( ) 957306631099390

19941 1199419951995

,,*,,*,

ˆˆˆ

=++=

=+−+= βαα TYT

Page 61: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

76

( ) ( ) ( ) ( )11 111 −−+−= − tTTt tt βγγβ ˆˆˆˆ

( ) ( ) ( ) ( ) =−+−= 199411995 1199419951 βγγβ ˆˆˆˆ TT

[ ] 05940080663957320 ,*,,,, =+−=

per l’any 1996:

( ) ( )[ ]( ) 919640594095731002590

19951 1199519961996

,,,*,,*,

ˆˆˆ

=++=

=+−+= βαα TYT

( ) ( ) ( ) ( ) =−+−= 199511996 1199519961 βγγβ ˆˆˆˆ TT

[ ] 24000594809573919420 ,*,,,,, =+−=

i operant de la mateixa manera s’obté:

31261997 ,ˆ =T ( ) 4705019971 ,ˆ =β

437271998 ,ˆ =T ( ) 6015019981 ,ˆ =β

192981999 ,ˆ =T ( ) 6323019991 ,ˆ =β

216592000 ,ˆ =T ( ) 7106020001 ,ˆ =β

Page 62: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

77

524792001 ,ˆ =T ( ) 6301020011 ,ˆ =β

Cal tenir present que per obtenir la pendent en un període s’ha de

tenir la tendència. Per tant, no es pot calcular la tendència per tots

els períodes i després la pendent, sinó que cal fer-ho per a cada

període primer la tendència i després la pendent.

Període tY tT ( )t1β Predicció

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

3,66

3,99

5,02

6,44

7,51

8,21

9,26

9,48

3,66

3,957

4,9196

6,312

7,4372

8,1929

9,2165

9,5247

0

0,0594

0,240

0,4705

0,6015

0,6323

0,7106

0,6301

-

3.66

4.01

5.16

6.79

8.04

8.82

9.93

2002

2003

10,21

10,78

-

-

-

-

10.15

10.78

Una vegada es té la tendència i la pendent es poden obtenir les

prediccions:

Page 63: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

78

( ) ( ) 663066319941 119941994 ,,ˆˆˆ =+=+= βTY

que serà la predicció feta per a l’any 1995 utilitzant informació

fins l’any 1994.

( ) ( ) 0164405940957319951 119951995 ,,,ˆˆˆ =+=+= βTYque serà la predicció feta per a l’any 1996 utilitzant informació fins

l’any 1995.

( ) ( ) 159752409196419961 119961996 ,,,ˆˆˆ =+=+= βTYque serà la predicció feta per a l’any 1997 utilitzant informació fins

l’any 1996.

I operant de manera anàloga s’obté:

( ) 7825611997 ,ˆ =Y ( ) 0387811998 ,ˆ =Y

( ) 8252811999 ,ˆ =Y ( ) 9271912000 ,ˆ =Y

I pel període extra-mostral:

( ) ( ) 154810630105247920011 120012001 ,,,ˆˆˆ =+=+= βTY

que serà la predicció feta per a l’any 2002 (utilitzem informació fins

l’any 2001).

Page 64: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

79

( ) ( ) 78491026301052479220012 120012001 ,*,,*ˆˆˆ =+=+= βTYque serà la predicció feta per a l’any 2003 (utilitzem informació fins

l’any 2001, atès que és el darrer any del període mostral).

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

sèrie

Predicció

EEXXEERRCCIICCIISS DD’’AAUUTTOOAAVVAALLUUAACCIIÓÓ

1. Avalua la capacitat predictiva dels mètodes considerats apropiats per a sèries tipus III respecte a la sèrie utilitzada en els exemples. Quin mètode proporciona millors prediccions?

2. Calcula les prediccions per a la sèrie d’exemple mitjançant

els mètodes de l’allisat exponencial de Holt a partir de les equacions de la tendència i la pendent que estan en funció de l’error.

3. És té informació anual de les vendes d’una empresa,

mesurades en milions d’€, des de l’any 1992 fins l’any 2003.

a) Comprova, a partir de la representació gràfica i els contrastos oportuns, que aquesta sèrie temporal té tendència però no té component estacional.

Page 65: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

80

Període Vendes en milions d’€ 1992 18,4 1993 18,2 1994 19,6 1995 20 1996 20,6 1997 20,2 1998 22,6 1999 23,7 2000 24,2 2001 25 2002 26,3 2003 26,9

b) Emprant com a període mostral el comprés entre els anys 1992 i 2001, calcula les prediccions per tots els anys possibles emprant els següents mètodes de predicció: 1. Mètode de la tendència lineal. 2. Mètode de les dobles mitjanes mòbils amb K = 2. 3. Mètode de les dobles mitjanes mòbils amb K = 3. 4. Mètode de l’allisat exponencial de Holt amb 20,=α i

60,=γ 5. Mètode de l’allisat exponencial de Holt amb 20,=α i

80,=γ c) Quin mètode escolliries per fer les prediccions pels anys 2004 i 2005 ?

Page 66: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

81

d) Avalua la capacitat predictiva del mètode escollit. e) A partir de la comparació de les prediccions de les dobles mitjanes mòbils amb K = 2 i K = 3 quines conclusions es poden extreure de fer servir una longitud de la mitjana (K) més gran o més petita? f) A partir de la comparació de les prediccions de l’allisat exponencial de Holt amb diferents valors de γ , mantenint constant α , creus que es pot extreure alguna conclusió? En cas afirmatiu, explica-la.

Page 67: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

INTRODUCCIÓN

En el año en que se presenta esta Tesis la economía mexicana se ha traducido en 3 años

de nulo crecimiento económico y de imposibilidad absoluta parara crear empleos.

Todavía a mediados de 2001 los responsables de la política económica se empeñaban en

asegurar que la crisis por la que se encontraba la economía de Estados Unidos no

afectaría a México, sin embargo, independientes y autónomos, así como de Instituciones

Internacionales, predecían un colapso de magnitudes importantes para la economía

Mexicana. Ambas partes aseguraban que contaban con suficientes elementos para

sustentar su verdad.

A lo largo de los últimos 50 años México ha sufrido 6 recesiones profundas:

1954, 1976, 1982-1983, 1986-1987, 1994-1995 y 2002-2003. El conocimiento sobre el

funcionamiento de la economía y las técnicas econométricas posiblemente no habrían en

el pasado anunciado en su totalidad estas crisis, sin embargo sus consecuencias han sido

tan devastadoras que la teoría económica se ha dedicado a perfeccionar métodos que

permitan predecir con un grado de precisión razonable, el surgimiento de las crisis. Esto

puede permitir al Estado diseñar políticas económicas anticíclicas que contrarresten el

efecto de la recesión en variables sensibles como el empleo y el comercio exterior.

Un elemento fundamental tanto de las crisis pasadas como de las previsibles es

que en ellas juega un papel primordial el tipo de cambio. La desalineación cambiaria del

peso frente al dólar estadounidense fue fundamental en las crisis descritas, que se asimila

y se cree que independientemente del régimen cambiario que se adopte en el futuro

(paridad fija, paridad cambiaria, etc.) lo seguirá siendo.

La hipótesis que se plantea en esta tesis tiene como objetivo analizar, pronosticar

y predecir las crisis cambiarias en México para el periodo de 1975 a 1997. Por tanto; este

trabajo desarrolla un modelo de predicción de crisis cambiarias las cuales van asociadas a

un proceso inflacionario, a una elevación de la tasa de interés y por tanto a la recesión

que muestra la experiencia histórica; es decir, cuando se confronta el comportamiento de

la variable Crisis la cual es dicotómica; que toma el valor de uno1 en periodo de crisis y

1 Toma el valor de uno siempre y cuando se cumplan las condiciones A y B que plantea Esquivel y Larraín (1998, 1999), descritas en la sección 3.2.1

1

Page 68: LLIÇO 2: MODELS DETERMINISTES (I) - ocw.ub.eduocw.ub.edu/admistracio-i-direccio-dempreses/metodes-de-previsio... · 16 lliÇo 2: models deterministes (i) 2.1 components d’una sÈrie

cero en otro caso, contra las variables explicativas como lo es el señoriaje, el logaritmo

del cociente de M2 respecto a las reservas, los términos de intercambio, el ingreso real

per cápita y el tipo de cambio real desalineado, se obtienen un 93.28% de certidumbre en

la predicción de las crisis. En este sentido, el modelo que se utiliza es un excelente

instrumento de predicción de episodios de crisis cambiarias y por tanto económicas.

En el capítulo 1 se muestra el marco teórico de las crisis cambiarias, donde se

definen los principales conceptos necesarios para el estudio de las crisis cambiarias, por

otra parte, se hace una breve revisión de la literatura sobre el tema. Además se presenta la

teoría básica de los modelos de primera y segunda generación.

En el capítulo 2 se expone el marco de referencia histórico de las crisis cambiarias

de México a partir de 1954, hasta la última observada en 1994-1995. Para esto se

desgloso en cada uno de los periodos de crisis el comportamiento de la economía antes y

después de ésta, es decir se analizaron las causas y consecuencias de dichas crisis. Este

capítulo se toma como sustento histórico para el análisis empírico de la tesis.

En el capítulo 3 se presenta la metodología que se siguió para construir los índices

que llevaran a la predicción de una crisis. En primera instancia se presentas las hipótesis a

probar, posteriormente las dos metodologías a seguir. En la sección 3.3 se justifican los

datos, así como las transformaciones de éstos para realizar la econometría. Además se

describe la estadística descriptiva, el comportamiento de las series.

En el capítulo 4 se muestran los resultados del análisis empírico. Contrastando los

resultados al que llegan las dos metodologías expuestas en el capítulo 3 para concluir cual

de ellas predice mejor las crisis cambiarias para México.

Se concluye el presente trabajo con el capítulo 5 donde se habla de las

limitaciones, consideraciones y sugerencias para estudios posteriores, así como da la

respuesta a las hipótesis planteadas.

2