25.10.2014 Views

Series de Tiempo

Series de Tiempo

Series de Tiempo

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Aplicación a datos reales<br />

Presentamos a continuación un ejemplo con datos reales en el<br />

que se hace uso <strong>de</strong> gran parte <strong>de</strong> lo expuesto hasta este<br />

momento.<br />

La serie <strong>de</strong> tiempo que analizaremos se correspon<strong>de</strong> con la<br />

producción anual <strong>de</strong> tabaco en EE.UU. (1872-1983).<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

1: I<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo (gráf. secuencial, fas y fap muestrales)<br />

1872-1983 El gráfico <strong>de</strong> la izquierda<br />

muestra presencia <strong>de</strong><br />

heterocedasticidad y ten<strong>de</strong>ncia.<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

Comenzamos transformando la<br />

serie para tratar <strong>de</strong> estabilizar<br />

la variabilidad. Puesto que ésta<br />

aumenta con el nivel <strong>de</strong> la serie<br />

(quizás la <strong>de</strong>sviación típica sea<br />

lineal en la media), le aplicamos<br />

a la producción <strong>de</strong> tabaco la<br />

función logaritmo neperiano.<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Producción transformada (ln)<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

El gráfico <strong>de</strong> la izquierda<br />

muestra que:<br />

La varianza <strong>de</strong> la<br />

producción se ha<br />

estabilizado al aplicarle la<br />

función logaritmo<br />

neperiano.<br />

La serie transformada<br />

tiene ten<strong>de</strong>ncia.<br />

La diferenciación regular podría<br />

eliminar la ten<strong>de</strong>ncia.<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Dif. reg. <strong>de</strong>l ln <strong>de</strong> la producc.<br />

El gráfico <strong>de</strong> la izquierda<br />

muestra que:<br />

La ten<strong>de</strong>ncia ha sido<br />

eliminada al aplicarle una<br />

diferencia regular.<br />

La serie diferenciada es<br />

estacionaria (quizás<br />

presenta algún valor<br />

atípico).<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Dif. reg. <strong>de</strong>l ln <strong>de</strong> la producc.<br />

A la espera <strong>de</strong> realizar el<br />

análisis <strong>de</strong> residuos, el gráfico<br />

<strong>de</strong> la izquierda sugiere que:<br />

La serie transformada<br />

proviene <strong>de</strong> un proceso<br />

MA(1).<br />

El logaritmo neperiano <strong>de</strong><br />

la producción <strong>de</strong> tabaco ha<br />

sido generado por un<br />

proceso ARIMA(0,1,1).<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

El mo<strong>de</strong>lo i<strong>de</strong>ntificado (ARIMA(0,1,1)) se pue<strong>de</strong> expresar como<br />

(1 − B) Y t = c + (1 + θ 1 B) a t ,<br />

siendo Y t = ln (X t ) y X t la producción <strong>de</strong> tabaco <strong>de</strong>l año t.<br />

Una representación equivalente es<br />

Y t = c + Y t−1 + a t + θ 1 a t−1 .<br />

Nota: Obsérvese que, puesto que el proceso diferenciado no<br />

tiene parte AR, la constante c coinci<strong>de</strong> con su media µ.<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

2: Estimación <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo i<strong>de</strong>ntificado ARIMA(0,1,1)<br />

Estimando los parámetros por máxima verosimilitud resulta:<br />

̂θ 1 = −0.6899 (0.0698), ̂µ = 0.0145 (0.0049),<br />

y ̂σ 2 a = 0.02624.<br />

Nótese que todos los parámetros son significativamente<br />

distintos <strong>de</strong> cero.<br />

Puesto que el mo<strong>de</strong>lo no tiene parte AR, la constante c <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo coinci<strong>de</strong> con la media µ <strong>de</strong>l proceso diferenciado. Por<br />

tanto, c = 0.0145.<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

3: Diagnosis <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo ARIMA(0,1,1)<br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Residuos: gráficos secuencial y<br />

Q-Q normal<br />

Contrastes <strong>de</strong> in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Contrastes <strong>de</strong> media cero y<br />

normalidad<br />

µ a = 0:<br />

p − valor = 0.9145<br />

Normalidad:<br />

Jarque-Bera:<br />

p − valor = 9.39e − 07<br />

Shapiro-Wilk:<br />

p − valor = 0.002283<br />

Conclusión: Un mo<strong>de</strong>lo<br />

ARIMA(0,1,1) con constante e<br />

innovaciones no gaussianas<br />

resulta a<strong>de</strong>cuado como<br />

generador <strong>de</strong> la serie <strong>de</strong> la<br />

producción <strong>de</strong> tabaco<br />

(transformada a través <strong>de</strong> la<br />

función logaritmo neperiano).<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

4: Selección <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo (criterio BIC)<br />

Hemos calculado los valores <strong>de</strong>l criterio BIC para distintos<br />

procesos ARIMA(p,1,q) (p, q ∈ {0, 1, 2, 3}).<br />

El mo<strong>de</strong>lo ARIMA(0,1,1) resultó ser el <strong>de</strong> menor BIC<br />

(BIC= −74.31). Nótese que este mo<strong>de</strong>lo coinci<strong>de</strong> con el<br />

previamente i<strong>de</strong>ntificado en base a las fas y fap muestrales.<br />

Ninguno <strong>de</strong> los <strong>de</strong>más mo<strong>de</strong>los evaluados alcanzó un BIC que<br />

distase <strong>de</strong>l mínimo menos <strong>de</strong> 2 unida<strong>de</strong>s.<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

5: Predicción en base al mo<strong>de</strong>lo ARIMA(0,1,1)<br />

El ARIMA(0,1,1) que hemos<br />

seleccionado, estimado y<br />

chequeado fue utilizado para<br />

realizar predicciones a<br />

horizontes <strong>de</strong> predicción<br />

k = 1, . . . , 5.<br />

Éstas se muestran en el gráfico<br />

<strong>de</strong> la <strong>de</strong>recha (azul), junto con<br />

la serie histótica (negro).<br />

Puesto que no tenemos<br />

gaussianidad, no presentamos<br />

los intervalos <strong>de</strong> predicción.<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

Serie histótica y predicciones<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos ARIMA estacionales: Introducción<br />

La clase <strong>de</strong> procesos ARIMA que acabamos <strong>de</strong> estudiar:<br />

Captura no estacionarieda<strong>de</strong>s provocadas por la presencia<br />

<strong>de</strong> ten<strong>de</strong>ncia (incluso no <strong>de</strong>terminista).<br />

No captura no estacionarieda<strong>de</strong>s provocadas por la<br />

presencia <strong>de</strong> componente estacional.<br />

A continuación, ampliaremos la clase <strong>de</strong> procesos ARIMA<br />

estudiada, <strong>de</strong> modo que la nueva clase sea capaz <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lizar<br />

no estacionarieda<strong>de</strong>s provocadas tanto por la presencia <strong>de</strong><br />

ten<strong>de</strong>ncia (<strong>de</strong>terminista o estocástica) como por la presencia <strong>de</strong><br />

componente estacional (<strong>de</strong>terminista o estocástica).<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos ARMA estacionales: Introducción<br />

En la construcción <strong>de</strong> los procesos ARIMA ya estudiados<br />

jugaban un papel fundamental los procesos ARMA. Recuér<strong>de</strong>se<br />

que:<br />

{X t } t<br />

es ARIMA(p,d,q) ⇔ (1 − B) d X t es ARMA(p,q).<br />

Del mismo modo, necesitaremos <strong>de</strong> los procesos ARMA<br />

estacionales para construir la nueva clase <strong>de</strong> procesos ARIMA<br />

estacionales.<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Procesos ARMA estacionales: Introducción<br />

Los procesos ARMA que ya hemos estudiado mo<strong>de</strong>lizan la<br />

<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia regular: <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia entre observaciones<br />

consecutivas ocurridas en el pasado inmediato. Por ejemplo:<br />

AR(1): X t = c + φ 1 X t−1 + a t .<br />

MA(2): X t = c + θ 1 a t−1 + θ 2 a t−2 + a t .<br />

ARMA(1,1): X t = c + φ 1 X t−1 + θ 1 a t−1 + a t .<br />

Los procesos ARMA estacionales mo<strong>de</strong>lizan la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia<br />

estacional: <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia entre observ. ocurridas en instantes<br />

separados por múltiplos <strong>de</strong>l período estacional s. Así, si s=12:<br />

AR(1) 12 : X t = c + Φ 1 X t−12 + a t .<br />

MA(2) 12 : X t = c + Θ 1 a t−12 + Θ 2 a t−24 + a t .<br />

ARMA(1,1) 12 : X t = c + Φ 1 X t−12 + Θ 1 a t−12 + a t .<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Ejemplo <strong>de</strong> la fas y la fap <strong>de</strong> procesos AR(1) 12 y MA(2) 4<br />

AR(1) 12 MA(2) 4<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Ejemplo <strong>de</strong> la fas y la fap <strong>de</strong> procesos ARMA(1,1) 12<br />

ARMA(1,1) 12 : Φ 1 > 0, Θ 1 > 0 ARMA(1,1) 12 : Φ 1 < 0, Θ 1 < 0<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Procesos ARMA estacionales: Definición<br />

Un proceso estacionario {X t } t<br />

que admite la representación<br />

X t =<br />

c + Φ 1 X t−s + Φ 2 X t−2s + · · · + Φ P X t−Ps<br />

+a t + Θ 1 a t−s + Θ 2 a t−2s + · · · + Θ Q a t−Qs ,<br />

don<strong>de</strong> c, Φ 1 , . . . , Φ P , Θ 1 , . . . , Θ Q son constantes, se conoce<br />

como un proceso ARMA(P,Q) s (proceso ARMA estacional).<br />

Es un ARMA(sP,sQ) con muchos coeficientes nulos. Por<br />

tanto, las condiciones <strong>de</strong> estacionariedad, causalidad e<br />

invertibilidad se <strong>de</strong>ducen <strong>de</strong> las <strong>de</strong> los ARMA.<br />

ARMA(P,0) s ⇔ AR(P) s .<br />

ARMA(0,Q) s ⇔ MA(Q) s .<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Procesos ARMA estacionales: Definición<br />

La ecuación que <strong>de</strong>fine al proceso ARMA(P,Q) s<br />

X t =<br />

c + Φ 1 X t−s + Φ 2 X t−2s + · · · + Φ P X t−Ps<br />

+a t + Θ 1 a t−s + Θ 2 a t−2s + · · · + Θ Q a t−Qs ,<br />

se pue<strong>de</strong> escribir en la forma compacta<br />

don<strong>de</strong><br />

Φ (B s ) X t = c + Θ (B s ) a t ,<br />

Φ (B s ) = ( 1 − Φ 1 B s − Φ 2 B 2s − · · · − Φ P B Ps) ,<br />

Θ (B s ) = ( 1 + Θ 1 B s + Θ 2 B 2s + · · · + Θ Q B Qs)<br />

y B s <strong>de</strong>nota al operador retardo estacional, <strong>de</strong>finido por<br />

B s X t = X t−s .<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Procesos ARMA estacionales: I<strong>de</strong>ntificación<br />

fas ∗<br />

Retardos s, 2s, . . . :<br />

AR(P) s<br />

Muchos coeficientes<br />

no nulos<br />

Se anula para todo<br />

MA(Q) s<br />

retardo mayor<br />

que Qs<br />

Retardos s, 2s, . . . :<br />

ARMA(P,Q) s<br />

Muchos coeficientes<br />

no nulos<br />

fap ∗<br />

Se anula para todo<br />

retardo mayor<br />

que Ps<br />

Retardos s, 2s, . . . :<br />

Muchos coeficientes<br />

no nulos<br />

Retardos s, 2s, . . . :<br />

Muchos coeficientes<br />

no nulos<br />

∗ Los valores en los retardos no estacionales (distintos <strong>de</strong> ks)<br />

son nulos.<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Utilizando la información contenida en la tabla anterior, y la<br />

distribución muestral <strong>de</strong> ̂ρ k ó ̂α k bajo procesos MA ó AR,<br />

respect., i<strong>de</strong>ntificamos algunos procesos ARMA estacionales.<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Serie, fas y fap<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

Conclusión<br />

Los gráficos <strong>de</strong> la izquierda<br />

sugieren que la serie:<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong><br />

1 Es estacionaria.<br />

2 Ha sido generada por un<br />

proceso AR(1) 3 .


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Serie, fas y fap<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

Conclusión<br />

Los gráficos <strong>de</strong> la izquierda<br />

sugieren que la serie:<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong><br />

1 Es estacionaria.<br />

2 Ha sido generada por un<br />

proceso AR(1) 12 , o por un<br />

MA(1) 12 .


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Procesos ARMA estacionales multiplicativos: Definición<br />

ARMA: φ (B) X t = c + θ (B) a t . Mo<strong>de</strong>liza la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia<br />

regular.<br />

ARMA estacional: Φ (B s ) X t = c + Θ (B s ) a t . Mo<strong>de</strong>liza la<br />

<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia estacional.<br />

ARMA estacional multiplicativo: Combinando ambos<br />

mo<strong>de</strong>los, po<strong>de</strong>mos mo<strong>de</strong>lizar conjuntamente la<br />

<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia regular y la estacional a través <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo<br />

φ (B) Φ (B s ) X t = c + θ (B) Θ (B s ) a t .<br />

Este mo<strong>de</strong>lo se <strong>de</strong>nota por ARMA(p,q)×(P,Q) s y es, en<br />

particular, un ARMA(p+sP,q+sQ) con muchos<br />

coeficientes nulos.<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Procesos ARMA estacionales multiplicativos: Ejemplos<br />

El proceso AR(1)× MA(1) 12 .<br />

1 (1 − φ 1 B) X t = c + ( 1 + Θ 1 B 12) a t .<br />

2 X t = c + φ 1 X t−1 + a t + Θ 1 a t−12 .<br />

El proceso MA(1)×AR(1) 12 .<br />

(<br />

1 1 − Φ1 B 12) X t = c + (1 + θ 1 B) a t .<br />

2 X t = c + Φ 1 X t−12 + a t + θ 1 a t−1 .<br />

El proceso AR(1)×AR(1) 12 .<br />

1 (1 − φ 1 B) ( 1 − Φ 1 B 12) X t = c + a t .<br />

2 X t = c + φ 1 X t−1 + Φ 1 X t−12 − φ 1 Φ 1 X t−13 + a t .<br />

El proceso MA(1)×MA(1) 12 .<br />

1 X t = c + (1 + θ 1 B) ( 1 + Θ 1 B 12) a t .<br />

2 X t = c + a t + θ 1 a t−1 + Θ 1 a t−12 + θ 1 Θ 1 a t−13 .<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Ejemplos <strong>de</strong> la fas y la fap <strong>de</strong> ARMAs estacionales multiplicativos<br />

AR(1)×MA(1) 12 MA(1)×AR(1) 12<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Ejemplos <strong>de</strong> la fas y la fap <strong>de</strong> ARMAs estacionales multiplicativos<br />

AR(1)×AR(1) 12 MA(1)×MA(1) 12<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Procesos ARMA estacionales multiplicativos: I<strong>de</strong>ntificación<br />

Fas <strong>de</strong> un proceso ARMA estacional multiplicativo:<br />

En los retardos bajos (1, 2, . . . , [s/2]) se observará la fas<br />

<strong>de</strong> la parte regular.<br />

En los retardos estacionales (s, 2s, 3s . . .) se observará la<br />

fas <strong>de</strong> la parte estacional.<br />

A ambos lados <strong>de</strong> los retardos estacionales se repetirá la<br />

fas <strong>de</strong> la parte regular (invertida, si la fas en el retardo<br />

estacional es negativa).<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Procesos ARMA estacionales multiplicativos: I<strong>de</strong>ntificación<br />

Fap <strong>de</strong> un proceso ARMA estacional multiplicativo:<br />

En los retardos bajos (1, 2, . . . , [s/2]) se observará la fap<br />

<strong>de</strong> la parte regular.<br />

En los retardos estacionales (s, 2s, 3s . . .) se observará la<br />

fap <strong>de</strong> la parte estacional.<br />

A la <strong>de</strong>recha <strong>de</strong> cada retardo estacional aparecerá la fap<br />

<strong>de</strong> la parte regular (invertida, si la fap en el retardo<br />

estacional es positiva).<br />

A la izquierda <strong>de</strong> cada retardo estacional aparecerá la fas<br />

<strong>de</strong> la parte regular (invertida, si la fap en el retardo<br />

estacional es negativa).<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Utilizando la información contenida en las 2 transparencias<br />

anteriores, y la distribución muestral <strong>de</strong> ̂ρ k ó ̂α k bajo procesos<br />

MA ó AR, respectivamente, i<strong>de</strong>ntificamos algunos procesos<br />

ARMA estacionales multiplicativos.<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Serie, fas y fap<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

Conclusión<br />

Los gráficos <strong>de</strong> la izquierda<br />

sugieren que la serie:<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong><br />

1 Es estacionaria.<br />

2 Ha sido generada por un<br />

proceso AR(1)×AR(1) 7 .


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Serie, fas y fap<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

Conclusión<br />

Los gráficos <strong>de</strong> la izquierda<br />

sugieren que la serie:<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong><br />

1 Es estacionaria.<br />

2 Ha sido generada por un<br />

proceso MA(1)×AR(1) 12 .


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Procesos ARIMA estacionales: Introducción<br />

Sea X t = S t + V t , don<strong>de</strong> {S t } t<br />

no es estacionario, {V t } t<br />

sí y<br />

1 S t = S t−s (componente estacional <strong>de</strong>terminista),<br />

ó<br />

2 S t = S t−s + W t don<strong>de</strong> {W t } t<br />

es estacionario con media 0<br />

(componente estacional estocástica).<br />

{X t } t<br />

no es estacionario, pues contiene una componente que<br />

no lo es, S t . Sin embargo, sí lo es el proceso diferenciado<br />

estacionalmente<br />

1 X t − X t−s = V t − V t−s<br />

ó<br />

2 X t − X t−s = W t + V t − V t−s .<br />

Conclusión: A veces, la diferenciación estacional consigue<br />

eliminar la componente estacional.<br />

Germán Aneiros Pérez <strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos ARIMA estacionales: Introducción<br />

Basándonos en los ejemplos anteriores, ante una serie con<br />

ten<strong>de</strong>ncia y/o componente estacional, sugerimos:<br />

Eliminar la ten<strong>de</strong>ncia aplicando d diferencias regulares<br />

((1 − B) d ). En general, es suficiente d ≤ 3.<br />

Eliminar la componente estacional aplicando D diferencias<br />

estacionales ((1 − B s ) D ). En general, es suficiente D = 1.<br />

Una vez que la serie diferenciada es estacionaria,<br />

mo<strong>de</strong>lizarla a través <strong>de</strong> un ARMA:<br />

Sólo <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia regular: ARMA(p,q).<br />

Sólo <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia estacional: ARMA(P,Q) s .<br />

Ambos tipos <strong>de</strong> <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia: ARMA(p,q)×(P,Q) s .<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Procesos ARIMA estacionales: Definición<br />

Un proceso ARIMA(p,d,q)×(P,D,Q) s (o ARIMA estacional<br />

multiplicativo) es aquél que, <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> aplicarle d diferencias<br />

regulares y D diferencias estacionales <strong>de</strong> periodo s, se corvierte<br />

en un proceso ARMA(p,q)×(P,Q) s .<br />

Equivalentemente:<br />

{X t } t<br />

es un proceso ARIMA(p,d,q)×(P,D,Q) s (o ARIMA<br />

estacional multiplicativo) si admite una representación <strong>de</strong>l tipo:<br />

φ (B) Φ (B s ) (1 − B) d (1 − B s ) D X t = c + θ (B) Θ (B s ) a t ,<br />

don<strong>de</strong> el polinomio φ (z) Φ (z s ) no tiene raíces <strong>de</strong> módulo 1.<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Ejemplo: Proceso ARIMA(1,1,1)×(1,1,1) 12<br />

La expresión <strong>de</strong>l ARIMA(1,1,1)×(1,1,1) 12 es<br />

AR<br />

reg.<br />

AR<br />

est.<br />

Dif.<br />

reg.<br />

Dif.<br />

est.<br />

↓ ↓ ↓ ↓<br />

(1 − φ 1 B) ( 1 − Φ 1 B 12) (1 − B) ( 1 − B 12) X t =<br />

c + (1 + θ 1 B) ( 1 + Θ 1 B 12) a t<br />

↑ ↑<br />

MA MA<br />

reg. est.<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Ejemplo: Proceso ARIMA(1,1,1)×(1,1,1) 12<br />

Operando en la expresión <strong>de</strong>l ARIMA(1,1,1)×(1,1,1) 12<br />

(1 − φ 1 B) ( 1 − Φ 1 B 12) (1 − B) ( 1 − B 12) X t =<br />

c + (1 + θ 1 B) ( 1 + Θ 1 B 12) a t<br />

se obtiene la representación:<br />

X t = c + (1 + φ 1 ) X t−1 − φ 1 X t−2 + (1 + Φ 1 ) X t−12<br />

− (1 + φ 1 + Φ 1 + φ 1 Φ 1 ) X t−13<br />

+ (φ 1 + φ 1 Φ 1 ) X t−14 − Φ 1 X t−24<br />

+ (Φ 1 + φ 1 Φ 1 ) X t−25 − φ 1 Φ 1 X t−26<br />

+a t + θ 1 a t−1 + Θ 1 a t−12 + θ 1 Θ 1 a t−13<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Procesos ARIMA estacionales: Definición<br />

El proceso ARIMA(p,d,q)×(P,D,Q) s :<br />

Es estacionario cuando d = D = 0 (se convierte en un<br />

proceso ARMA(p,q)×(P,Q) s ).<br />

Mo<strong>de</strong>liza la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia regular (p o q ≠ 0).<br />

Mo<strong>de</strong>liza la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia estacional (s > 1, y P o Q ≠ 0)<br />

Captura no estacionarieda<strong>de</strong>s provocadas por la presencia<br />

<strong>de</strong> ten<strong>de</strong>ncia (d > 0).<br />

Captura no estacionarieda<strong>de</strong>s provocadas por la presencia<br />

<strong>de</strong> componente estacional (s > 1 y D > 0).<br />

Generaliza a todos los procesos que hemos estudiado.<br />

Es, posiblemente, el proceso más utilizado en la<br />

mo<strong>de</strong>lización <strong>de</strong> series <strong>de</strong> tiempo univariantes.<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Procesos ARIMA estacionales: I<strong>de</strong>ntificación<br />

En la práctica, ante una serie real,...<br />

¿cuándo propondremos un ARIMA estacional como su generador?<br />

Cuando, siendo homocedástica, <strong>de</strong>tectemos la presencia <strong>de</strong><br />

componente estacional.<br />

La presencia <strong>de</strong> componente estacional en una serie (y, por<br />

tanto, la necesidad <strong>de</strong> diferenciarla estacionalmente para<br />

eliminarla) suele ser <strong>de</strong>latada por:<br />

El gráfico secuencial <strong>de</strong> la serie.<br />

La fas muestral:<br />

Presenta fuerte correlación positiva en el retardo estacional<br />

(y, posiblemente, en sus múltiplos),<br />

Converge lentamente a cero a medida que el retardo crece.<br />

Presenta periodicidad <strong>de</strong>l mismo periodo que la serie,<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Serie original<br />

Serie diferenciada regularmente<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Serie dif. reg. y estac. (s=12)<br />

Conclusión<br />

Los gráficos estudiados<br />

sugieren que la serie original:<br />

1 No es estacionaria.<br />

2 Ha sido generada por un<br />

proceso<br />

ARIMA(0,1,1)×(0,1,1) 12 ,<br />

o quizás por un<br />

ARIMA(1,1,0)×(0,1,1) 12 .<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Heterocedasticidad<br />

En los mo<strong>de</strong>los teóricos que hemos presentado, la falta <strong>de</strong><br />

estacionariedad venía provocada por la presencia <strong>de</strong> ten<strong>de</strong>ncia<br />

y/o componente estacional.<br />

Aplicando diferencias (regulares y/o estacionales,<br />

respectivamente) conseguíamos eliminar este tipo <strong>de</strong> no<br />

estacionariedad.<br />

Otra fuente que provoca falta <strong>de</strong> estacionariedad es la<br />

heterocedasticidad (la varianza no es constante o estable).<br />

A continuación veremos cómo eliminar la heterocedasticidad.<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

En el gráfico <strong>de</strong> la <strong>de</strong>recha, se<br />

intuye que la variabilidad <strong>de</strong> la<br />

serie (consumo <strong>de</strong><br />

electricidad...) no es constante.<br />

Concretamente, parece que la<br />

variabilidad aumenta al hacerlo<br />

el nivel <strong>de</strong> la serie.<br />

Serie heterocedástica<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

En el gráfico <strong>de</strong> la <strong>de</strong>recha, se<br />

muestra la serie transformada a<br />

través <strong>de</strong> la función logaritmo<br />

neperiano.<br />

Se observa que la aplicación <strong>de</strong><br />

dicha función ha conseguido<br />

estabilizar la varianza.<br />

Serie homocedástica (log)<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

TRANSFORMACIONES PARA ESTABILIZAR LA VARIANZA<br />

Transformaciones <strong>de</strong> Box-Cox<br />

La familia <strong>de</strong> transformaciones<br />

<strong>de</strong> Box-Cox se <strong>de</strong>fine como<br />

aquélla que transforma a x t en:<br />

⎧<br />

⎪⎨<br />

⎪⎩<br />

xt λ − 1<br />

, si λ ≠ 0<br />

λ<br />

ln(x t ), si λ = 0<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong><br />

Si la <strong>de</strong>sviación típica es<br />

una función potencial <strong>de</strong> la<br />

media (σ t = kµ t 1−λ ),<br />

entonces la transformación<br />

<strong>de</strong> Box-Cox con parámetro<br />

λ consigue estabilizar la<br />

varianza.<br />

Un situación muy usual es<br />

aquélla en que σ t = kµ t .<br />

En este caso λ = 0 y la<br />

aplicación <strong>de</strong>l logaritmo<br />

neperiano estabiliza la<br />

varianza.


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Obtención <strong>de</strong> un valor apropiado para λ<br />

Partiendo <strong>de</strong> la igualdad<br />

se obtiene que<br />

don<strong>de</strong> a = log(k) y b = 1 − λ.<br />

σ t = kµ 1−λ<br />

t ,<br />

log(σ t ) = a + b log(µ t ),<br />

Por tanto, si disponemos <strong>de</strong> estimaciones ˆµ t y ˆσ t y ajustamos<br />

un mo<strong>de</strong>lo lineal a {(log(ˆµ t ), log(ˆσ t ))}, obtendremos una<br />

estimación para el valor <strong>de</strong> λ:<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

ˆλ = 1 − ˆb<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Para estimar la media y la <strong>de</strong>sviación típica utilizamos las 12<br />

observaciones <strong>de</strong> cada año.<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Regresión lineal: ˆλ = −0.269<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

Intuitiva: ˆλ = 0 (log)<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Procesos ARIMA estacionales: I<strong>de</strong>ntificación<br />

De manera esquemática, las etapas a seguir para i<strong>de</strong>ntificar un<br />

mo<strong>de</strong>lo como posible generador <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> tiempo son:<br />

1 Si la serie presenta heterocedasticidad, eliminarla a través<br />

<strong>de</strong> una transformación <strong>de</strong> Box-Cox.<br />

2 Si la serie (quizás transformada en la etapa 1) presenta<br />

ten<strong>de</strong>ncia, eliminarla a través <strong>de</strong> la diferenciación regular.<br />

3 Si la serie (quizás transformada en las etapas 1 y/o 2)<br />

presenta componente estacional, eliminarla a través <strong>de</strong> la<br />

diferenciación estacional.<br />

4 I<strong>de</strong>ntificar un mo<strong>de</strong>lo ARMA para la serie (quizás<br />

transformada en las etapas 1, 2 y/o 3).<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Proc. ARIMA estacionales: Estim., diag. y selec. <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo<br />

Como consecuencia <strong>de</strong> la estrecha relación que existe entre los<br />

procesos ARIMA y los procesos ARMA (diferenciando los<br />

primeros se obtienen los segundos), se tiene que la aplicación<br />

práctica <strong>de</strong> los ARIMA está totalmente basada en la<br />

correspondiente a los ARMA:<br />

Estimación: Se ajusta un ARMA (regular, estacional o<br />

estacional multiplicativo) a la serie diferenciada (regular<br />

y/o estacionalmente).<br />

Diagnosis: Se chequean los residuos proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong>l ajuste<br />

ARMA anterior.<br />

Selección <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo: Se selecciona, para la serie<br />

diferenciada, el mo<strong>de</strong>lo ARMA cuyos ór<strong>de</strong>nes (p, q, P y/o<br />

Q) minimicen uno <strong>de</strong> los criterios AIC, AICC o BIC.<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Procesos ARIMA estacionales: Predicción<br />

Del mismo modo, la predicción <strong>de</strong> valores futuros <strong>de</strong> procesos<br />

ARIMA se basa en la predicción <strong>de</strong> procesos ARMA.<br />

Los pasos a seguir son:<br />

1 Diferenciar (regular y/o estacionalmente) la serie<br />

proce<strong>de</strong>nte <strong>de</strong>l ARIMA hasta obtener una serie proce<strong>de</strong>nte<br />

<strong>de</strong> un ARMA (regular, estacional o estacional multiplic.).<br />

2 Pre<strong>de</strong>cir los valores futuros <strong>de</strong>l proceso ARMA.<br />

3 Deshacer la diferenciación en las predicciones <strong>de</strong>l ARMA,<br />

obteniendo entonces las predicciones <strong>de</strong>l proceso original<br />

ARIMA.<br />

En cuanto a los intervalos <strong>de</strong> predicción, su construcción es<br />

análoga a lo ya hecho para procesos ARMA.<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Aplicación a datos reales<br />

Presentamos a continuación un ejemplo con datos reales en el<br />

que se hace uso <strong>de</strong> gran parte <strong>de</strong> lo expuesto en este capítulo.<br />

Para ello:<br />

Dividiremos en 2 trozos la serie <strong>de</strong>l consumo <strong>de</strong><br />

electricidad (introducida en el primer capítulo):<br />

1 Consumo entre los meses <strong>de</strong> enero 1972 y diciembre 2003<br />

(T = 384).<br />

2 Consumo durante los próximos 12 meses.<br />

El primer trozo será utilizado para seleccionar y ajustar un<br />

mo<strong>de</strong>lo.<br />

En base a dicho mo<strong>de</strong>lo, realizaremos predicciones para el<br />

consumo correspondiente a los próximos 12 meses, que<br />

serán comparadas con los consumos reales (2 o trozo).<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

1: I<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo (fas y fap muestrales)<br />

Enero 1972 - Diciembre 2003<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

El gráfico <strong>de</strong> la izquierda<br />

muestra presencia <strong>de</strong><br />

heterocedasticidad, ten<strong>de</strong>ncia y<br />

componente estacional.<br />

Comenzamos transformando la<br />

serie para tratar <strong>de</strong> estabilizar<br />

la variabilidad. Puesto que ésta<br />

aumenta con el nivel <strong>de</strong> la serie<br />

(quizás la <strong>de</strong>sviación típica sea<br />

lineal en la media), le<br />

aplicamos al consumo la<br />

función logaritmo neperiano.<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Consumo transformado (ln)<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

El gráfico <strong>de</strong> la izquierda<br />

muestra que:<br />

La varianza <strong>de</strong>l consumo<br />

se ha estabilizado al<br />

aplicarle la función<br />

logaritmo neperiano.<br />

La serie transformada<br />

tiene ten<strong>de</strong>ncia y<br />

componente estacional.<br />

La diferenciación regular podría<br />

eliminar la ten<strong>de</strong>ncia.<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Dif. reg. <strong>de</strong>l ln <strong>de</strong>l consumo<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

El gráfico <strong>de</strong> la izquierda<br />

muestra que:<br />

La ten<strong>de</strong>ncia ha sido<br />

eliminada al aplicarle una<br />

diferencia regular.<br />

La componente estacional<br />

se mantiene (s = 12).<br />

La diferenciación estacional<br />

podría eliminar la componente<br />

estacional.<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Dif. reg. y estac. <strong>de</strong>l ln <strong>de</strong>l<br />

consumo (s=12)<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

A la espera <strong>de</strong> realizar el<br />

análisis <strong>de</strong> residuos, el gráfico<br />

<strong>de</strong> la izquierda sugiere que:<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong><br />

La serie transformada<br />

proviene <strong>de</strong> un proceso<br />

estacionario;<br />

concretamente, <strong>de</strong> un<br />

ARMA(0,2)×(0,1) 12 .<br />

El logaritmo neperiano <strong>de</strong>l<br />

consumo eléctrico ha sido<br />

generado por un proceso<br />

ARIMA(0,1,2)×(0,1,1) 12 .


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

El mo<strong>de</strong>lo i<strong>de</strong>ntificado (ARIMA(0,1,2)×(0,1,1) 12 ) se pue<strong>de</strong><br />

expresar como<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

(1 − B) ( 1 − B 12) Y t = c + ( 1 + θ 1 B + θ 2 B 2) ( 1 + Θ 1 B 12) a t ,<br />

siendo Y t = ln (X t ) y X t el consumo eléctrico <strong>de</strong>l mes t.<br />

Una representación equivalente es<br />

Y t = Y t−1 + Y t−12 − Y t−13<br />

+c + a t + θ 1 a t−1 + θ 2 a t−2<br />

+Θ 1 a t−12 + θ 1 Θ 1 a t−13 + θ 2 Θ 1 a t−14 .<br />

Nota: Obsérvese que, puesto que el proceso diferenciado no<br />

tiene parte AR, la constante c coinci<strong>de</strong> con su media µ.<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

2: Estimación <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo i<strong>de</strong>ntificado ARIMA(0,1,2)×(0,1,1) 12<br />

Estimando los parámetros por máxima verosimilitud resulta:<br />

̂θ 1 = −0.3371 (0.0440), ̂θ 2 = −0.5503 (0.0452),<br />

̂Θ 1 = −0.7116 (0.0377), ̂µ = 0e + 00 (1e-04)<br />

y ̂σ 2 a = 0.0006759.<br />

Puesto que la media µ <strong>de</strong>l proceso diferenciado no es<br />

significativamente distinta <strong>de</strong> cero, estimaremos un<br />

ARIMA(0,1,2)×(0,1,1) 12 con µ = 0 o, lo que es lo mismo, con<br />

c = 0.<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Bajo la restricción µ = 0, se obtienen las estimaciones:<br />

̂θ 1 = −0.3365 (0.0439), ̂θ 2 = −0.5496 (0.0451),<br />

̂Θ 1 = −0.7111 (0.0377) y ̂σ 2 a = 0.0006762,<br />

resultando todos los parámetros significativamente distintos <strong>de</strong><br />

cero. Por tanto, el ARIMA(0,1,2)×(0,1,1) 12 estimado es:<br />

Y t = Y t−1 + Y t−12 − Y t−13<br />

+a t − 0.3365a t−1 − 0.5496a t−2<br />

−0.7111a t−12 + 0.2393a t−13 + 0.3908a t−14 ,<br />

siendo 0.0006762 la varianza <strong>de</strong>l ruido blanco.<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

3: Diagnosis <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo ARIMA(0,1,2)×(0,1,1) 12<br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Residuos: gráficos secuencial y<br />

Q-Q normal<br />

Contrastes <strong>de</strong> in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Conclusiones:<br />

El contraste <strong>de</strong> Ljung-Box rechaza la in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los<br />

residuos.<br />

Un mo<strong>de</strong>lo ARIMA(0,1,2)×(0,1,1) 12 no resulta a<strong>de</strong>cuado<br />

como posible generador <strong>de</strong> la serie <strong>de</strong>l consumo eléctrico<br />

(transformada a través <strong>de</strong>l logaritmo neperiano).<br />

Puesto que no tenemos in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia en los residuos, los<br />

contrastes propuestos <strong>de</strong> media cero y normalidad no<br />

tienen vali<strong>de</strong>z.<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

4: I<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo (criterio BIC)<br />

Hemos calculado los valores <strong>de</strong>l criterio BIC para distintos<br />

procesos ARIMA(p,1,q)×(P,1,Q) 12 (p, q ∈ {0, 1, 2, 3} y<br />

P, Q ∈ {0, 1, 2}).<br />

El mo<strong>de</strong>lo ARIMA(1,1,2)×(0,1,1) 12 resultó ser el <strong>de</strong> menor BIC<br />

(BIC= −1625.907, siendo la constante <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo nula).<br />

De entre los mo<strong>de</strong>los evaluados, sólo uno (el<br />

ARIMA(2,1,1)×(0,1,1) 12 ) tuvo un valor BIC que no distase<br />

más <strong>de</strong> 2 unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l óptimo.<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

5: Estimación <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo ARIMA(1,1,2)×(0,1,1) 12<br />

El mo<strong>de</strong>lo ARIMA(1,1,2)×(0,1,1) 12 se pue<strong>de</strong> expresar como<br />

(1 − φ 1 B) (1 − B) ( 1 − B 12) Y t =<br />

(<br />

1 + θ1 B + θ 2 B 2) ( 1 + Θ 1 B 12) a t .<br />

Las estimaciones <strong>de</strong> sus parámetros por máxima verosimilitud<br />

han resultado:<br />

̂φ 1 = 0.3214 (0.0901), ̂θ 1 = −0.5804 (0.0898),<br />

̂θ 2 = −0.3762 (0.0784), ̂Θ 1 = −0.7135 (0.0391),<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

y ̂σ 2 a = 0.0006543.<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

6: Diagnosis <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo ARIMA(1,1,2)×(0,1,1) 12<br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Residuos: gráficos secuencial y<br />

Q-Q normal<br />

Contrastes <strong>de</strong> in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Contrastes <strong>de</strong> media cero y<br />

normalidad<br />

µ a = 0:<br />

p − valor = 0.2012<br />

Normalidad:<br />

Jarque-Bera:<br />

p − valor = 0.7272<br />

Shapiro-Wilk:<br />

p − valor = 0.7198<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

Conclusión: Un mo<strong>de</strong>lo<br />

ARIMA(1,1,2)×(0,1,1) 12 sin<br />

constante y con innovaciones<br />

gaussianas resulta a<strong>de</strong>cuado<br />

como generador <strong>de</strong> la serie <strong>de</strong>l<br />

consumo <strong>de</strong> electricidad<br />

(transformada a través <strong>de</strong> la<br />

función logaritmo neperiano).<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

7: Predicción en base al mo<strong>de</strong>lo ARIMA(1,1,2)×(0,1,1) 12<br />

Para finalizar el estudio, el<br />

ARIMA(1,1,2)×(0,1,1) 12 que<br />

hemos seleccionado, estimado y<br />

chequeado fue utilizado para<br />

realizar predicciones con origen<br />

en T = 384 y horizontes <strong>de</strong><br />

predicción k = 1, . . . , 12.<br />

Éstas se pue<strong>de</strong>n observar en el<br />

gráfico <strong>de</strong> la <strong>de</strong>recha (azul),<br />

junto con los valores reales<br />

(ver<strong>de</strong>) y los intervalos <strong>de</strong><br />

predicción al 95% (rojo).<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

Predicciones, ...<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Valores numéricos<br />

Mes Consumo Predicción Intervalo <strong>de</strong> Predicción (95%)<br />

enero 229.922 233.2989 (221.8904 , 245.2940)<br />

febr. 207.913 202.7579 (190.4922 , 215.8133)<br />

mar. 195.917 197.3801 (185.1477 , 210.4206)<br />

abril 180.561 182.2473 (170.8927 , 194.3562)<br />

mayo 193.574 190.7098 (178.8020 , 203.4107)<br />

junio 222.073 216.9540 (203.3874 , 231.4254)<br />

julio 247.093 253.2536 (237.3969 , 270.1693)<br />

agos. 243.509 258.9025 (242.6725 , 276.2180)<br />

sept. 224.615 229.9236 (215.4930 , 245.3205)<br />

oct. 198.691 200.5321 (187.9313 , 213.9777)<br />

nov. 187.896 188.6941 (176.8231 , 201.3619)<br />

dic. 216.703 213.4435 (199.9998 , 227.7909)<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Resumen: Construcción <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo generador <strong>de</strong> la serie<br />

Etapas a seguir para i<strong>de</strong>ntificar un ARIMA(p,d,q)×(P,D,Q) s<br />

como posible generador <strong>de</strong> la serie <strong>de</strong> tiempo a analizar:<br />

Etapa 1: Representar gráficamente la serie frente al<br />

tiempo, y su fas muestral frente al retardo.<br />

1 Si el gráfico <strong>de</strong> la serie sugiere presencia <strong>de</strong> variabilidad no<br />

constante, transformar (Box-Cox) la serie para estabilizar<br />

la varianza.<br />

2 Si el gráfico <strong>de</strong> la serie (quizás transformada en el paso<br />

anterior) y/o el gráfico <strong>de</strong> su fas muestral sugiere/n<br />

presencia <strong>de</strong> ten<strong>de</strong>ncia, aplicar diferencias regulares (d)<br />

hasta eliminarla.<br />

3 Si el gráfico <strong>de</strong> la serie (posiblemente transformada en<br />

alguno <strong>de</strong> los 2 pasos anteriores) y/o el gráfico <strong>de</strong> su fas<br />

muestral sugiere/n presencia <strong>de</strong> componente estacional (s),<br />

aplicar diferencias estacionales (D) hasta eliminarla.<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Resumen: Construcción <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo generador <strong>de</strong> la serie<br />

Etapa 2: Representar gráficamente la serie (posiblemente<br />

transformada en la etapa 1) frente al tiempo, y sus fas y<br />

fap muestrales frente al retardo (en caso necesario,<br />

constuir también la tabla relativa a la fase muestral).<br />

Dichos gráficos <strong>de</strong>bieran sugerir la proce<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la serie<br />

(posiblemente transformada en la etapa 1) <strong>de</strong> un proceso<br />

estacionario (ARMA, quizás multiplicativo), pues en caso<br />

contrario no <strong>de</strong>beríamos haber pasado a esta etapa 2.<br />

1 Tratar <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificar sus ór<strong>de</strong>nes p, q, P y Q a través <strong>de</strong>l<br />

estudio <strong>de</strong> su fas y fap muestrales (quizás sea necesaria,<br />

a<strong>de</strong>más, la fase muestral).<br />

2 I<strong>de</strong>ntificar sus ór<strong>de</strong>nes p, q, P y Q a través <strong>de</strong>l estudio <strong>de</strong><br />

las funciones AIC, AICC y/o BIC.<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Resumen: Construcción <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo generador <strong>de</strong> la serie<br />

Una vez que uno o varios mo<strong>de</strong>los han sido i<strong>de</strong>ntificados, la<br />

siguiente etapa es su estimación.<br />

A continuación, el/los mo<strong>de</strong>lo/s estimado/s <strong>de</strong>be/n ser<br />

chequeado/s (es necesario comprobar que verifica/n las<br />

hipótesis básicas que se han supuesto en su construcción).<br />

Principalmente, comprobaremos la hipótesis <strong>de</strong> que las<br />

innovaciones son ruido blanco (preferiblemente gaussiano).<br />

Si disponemos <strong>de</strong> varios mo<strong>de</strong>los que han superado el análisis<br />

<strong>de</strong> residuos (diagnosis), seleccionaremos aquél que, teniendo un<br />

AIC, AICC y/o BIC pequeño (diferencias <strong>de</strong> hasta 2 unida<strong>de</strong>s<br />

no se consi<strong>de</strong>ran relevantes), resulte más simple. En base a<br />

dicho mo<strong>de</strong>lo, realizaremos las predicciones.<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>


Mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>Tiempo</strong><br />

Germán<br />

Aneiros Pérez<br />

Introducción<br />

Procesos<br />

ARMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Procesos<br />

ARIMA:<br />

Definición e<br />

i<strong>de</strong>ntificación<br />

Estimación y<br />

diagnosis<br />

Selección <strong>de</strong>l<br />

mo<strong>de</strong>lo y<br />

predicción<br />

Aplicación a<br />

datos reales<br />

Procesos<br />

ARIMA<br />

estacionales<br />

Recapitulación<br />

A lo largo <strong>de</strong> este tema:<br />

Se ha construido la clase <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los Box-Jenkins.<br />

Se han propuesto métodos para i<strong>de</strong>ntificar sus ór<strong>de</strong>nes:<br />

Basados en el estudio <strong>de</strong> sus fas, fap y fase muestrales.<br />

Basados en el estudio <strong>de</strong> las funciones AIC, AICC y BIC.<br />

Se han propuesto estimadores <strong>de</strong> sus parámetros y se han<br />

mostrado algunas <strong>de</strong> sus propieda<strong>de</strong>s asintóticas.<br />

Se han propuesto técnicas para chequear el mo<strong>de</strong>lo<br />

ajustado.<br />

Se han propuesto métodos para pre<strong>de</strong>cir sus valores<br />

futuros, y se han construido intervalos <strong>de</strong> predicción.<br />

Germán Aneiros Pérez<br />

<strong>Series</strong> <strong>de</strong> <strong>Tiempo</strong>

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!