RESUMEN MODELOS Y MÉTODOS AJUSTES GLOBALES Y LOCALES
Daniel PatiñoApuntes28 de Febrero de 2020
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Modelos globales para series no estacionales[pic 1]
Ejemplo patrón de la serie
Yt =β0 +β1t +β2t2 +β3t3 + Et[pic 2]
Modelos
Polinomial de grado p (Modelo aditivo): Yt = Q0 + Q1t+ Q2t2 +⋯ + Qptp + Et, con Et ∼ iid N(0, a2),
donde þO, þ1, …, þp son constantes en el tiempo.
Método de ajuste
M.C.O
Ecuación Ajuste
Y^t = þ^O + þ^1t+ þ^2t2 +⋯ + þ^ptp
Ecuación Pronósticos
Y^n(L) = þ^O + þ^1(n+ L) + þ^2(n+ L)2 +⋯ + þ^p(n+ L)p,
es decir, el valor ajustado en el tiempo
t = n + L
0 5 10 15 20 25 30
Time
Yt = exp(β0 +β1t +β2t2 +β3t3) + Et
0 5 10 15 20 25 30[pic 3]
Time
Serie en escala log[pic 4]
Exponencial polinomial de grado p (Modelo aditivo):
Yt = exp(Q0 + Q1t+ Q2t2 +⋯ + Qptp) + Et, con Et ∼ iid N(0, a2),
donde þO, þ1, …, þp son constantes en el tiempo.
Nota: En la serie de ejemplo, la gráfica en escala original es la superior. Sin embargo, el grado p del polinomio se determina en la escala logaritmo natural (en el ejemplo sería con la figura de la parte inferior), aunque el ajuste del modelo se hace directamente en la escala original de los datos por mínimos cuadrados no lineales.
M.C no lineales
Y^t = exp(þ^O + þ^1t+ þ^2t2 +⋯ + þ^ptp)
Y^n(L) = exp(þ^O + þ^1(n+ L) + þ^2(n+ L)2 +⋯ + þ^p(n+ L)p),
es decir, el valor ajustado en el tiempo
t = n + L
0 5 10 15 20 25 30
Time
Yt = exp(β0 +β1t +β2t2 +β3t3)exp(Et)[pic 5]
Log polinomial de grado p (Modelo multiplicativo)
log(Yt) = Q0 + Q1t+ Q2t2 +⋯ + Qptp + Et, con Et ∼ iid N(0, a2),
donde þO, þ1, …, þp son constantes en el tiempo.
Nota 1: En la escala original la ecuación corresponde a
Yt = exp(Q0 + Q1t+ Q2t2 +⋯ + Qptp) × exp(Et), con
E ∼ iid N(0, a2)
Y^n(L) = exp(þ^O + þ^1(n+ L) + þ^2(n+ L)2 +⋯ +
0 5 10 15 20 25 30 t
^p p
MSE
[pic 6]
Time
M.C.O en
^ ^ ^ ^ 2 ^ p
MSE
[pic 7]
þ (n+ L) ) × exp ( ),
2
Serie en escala log[pic 8][pic 9]
0 5 10 15 20 25 30
Time
Nota 2: En la serie de ejemplo, la gráfica en escala
original es la superior. Sin embargo, el grado p del polinomio se determina en la escala logaritmo natural (en el ejemplo sería con la figura de la parte inferior) y en esta escala se hace ajuste por mínimos cuadrados ordinarios. Posteriormente los valores de ajuste y de pronóstico de la serie en escala original se obtienen exponenciando y aplicando factor de corrección
exp (MSE).
2
escala log
Yt = exp(þO + þ1t+ þ2t
+⋯ + þpt ) × exp ( 2 )
es decir, el valor ajustado en el tiempo
t = n + L
Modelos globales para series estacionales | ||||
Ejemplo patrón de la serie | Modelos | Método de ajuste | Ecuación Ajuste | Ecuación Pronósticos |
[pic 10] 1980 1985 1990 1995 2000 Time | Log polinomial de grado p, estacional con indicadoras nivel de referencia último periodo del año (Modelo completamente multiplicativo): log(Yt) = Q0 + Q1t+ Q2t2 +⋯ + Qptp + ∑s–1 ðiIi,t + Et, con i=1 Et ∼ iid N(0, a2), donde þO, þ1, …, þp y los ði son constantes en el tiempo. Nota 1: En la escala original la ecuación corresponde al modelo completamente multiplicativo dado por: Yt = exp(Q0 + Q1t+ Q2t2 +⋯ + Qptp + ∑s–1 ðiIi,t) × exp(Et) i=1 con Et ∼ iid N(0, a2). Nota 2: El grado p del polinomio se determina en la escala logaritmo natural y en esta escala se hace ajuste por mínimos cuadrados ordinarios. Posteriormente los valores de ajuste y de pronóstico de la serie en escala original se obtienen exponenciando y aplicando factor de corrección exp (MSE). 2 | M.C.O en escala log |
Y^t = exp(þ^O + þ^1t+ þ^2t2 +⋯ + þ^ptp + ∑c–1 ð^i Ii,t) × exp (MSE) i=1 2 | Y^n(L) = exp(þ^O + þ^1(n+ L) + þ^2(n+ L)2 +⋯ + þ^p(n+ L)p + ∑c–1 ð^i Ii,n+L) × exp (MSE), i=1 2 es decir, el valor ajustado en el tiempo t = n + L |
Log polinomial de grado p, estacional con trigonométricas en k frecuencias Fj, (Modelo completamente multiplicativo): log(Yt) = Q0 + Q1t+ Q2t2 +⋯ + Qptp + ∑k [aj sin(2gFjt) + j=1 yj cos(2gFjt)] + Et, con Et ∼ iid N(0, a2) donde þO, þ1, …, þp, los αj y yj son constantes en el tiempo. Nota 1: En la escala original la ecuación corresponde al modelo completamente multiplicativo dado por: Yt = exp(Q0 + Q1t+ Q2t2 +⋯ + Qptp + ∑k [aj sin(2gFjt) + j=1 yj cos(2gFjt)]) × exp(Et) con Et ∼ iid N(0, a2). Nota 2: Las frecuencias Fj deben ser identificadas con el periodograma. Si una de tales frecuencias es ½, sólo ingresa en el modelo su componente coseno. Nota 3: El grado p del polinomio se determina en la escala logaritmo natural y en esta escala se hace ajuste por mínimos cuadrados ordinarios. Posteriormente los valores de ajuste y de pronóstico de la serie en escala original se obtienen exponenciando y aplicando factor de corrección exp (MSE). 2 | M.C.O en escala log | Y^t = exp(þ^O + þ^1t+ þ^2t2 +⋯ + þ^ptp + ∑k [α^j sin(2nFjt) + j=1 y^j cos(2nFjt)]) × exp (MSE) 2 | Y^n(L) = exp (þ^O + þ^1(n+ L) + þ^2(n+ L)2 +⋯ + þ^p(n+ L)p + ∑k [α^j sin (2nFj(n+ L)) + j=1 y^j cos (2nFj(n+ L))]) × exp (MSE), 2 es decir, el valor ajustado en el tiempo t = n + L | |
Exponencial polinomial grado p, estacional con indicadoras nivel de referencia último periodo del año (Modelo parcialmente multiplicativo): Yt = exp(Q0 + Q1t+ Q2t2 +⋯ + Qptp + ∑s–1 ðiIi,t) + Et, con i=1 Et ∼ iid N(0, a2) donde þO, þ1, …, þp y los ði son constantes en el tiempo. Nota: El grado p del polinomio se determina en la escala logaritmo natural, aunque el ajuste del modelo se hace directamente en la escala original de los datos por mínimos cuadrados no lineales. | M.C no lineales | Y^t = exp(þ^O + þ^1t+ þ^2t2 +⋯ + þ^ptp + ∑c–1 ð^i Ii,t) i=1 | Y^n(L) = exp(þ^O + þ^1(n+ L) + þ^2(n+ L)2 +⋯ + þ^p(n+ L)p + ∑c–1 ð^i Ii,n+L), i=1 es decir, el valor ajustado en el tiempo t = n + L | |
Exponencial polinomial de grado p, estacional con trigonométricas en k frecuencias Fj, (Modelo parcialmente multiplicativo): Yt = exp(Q0 + Q1t+ Q2t2 +⋯ + Qptp + ∑k [aj sin(2gFjt) + j=1 yj cos(2gFjt)]) + Et, con Et ∼ iid N(0, a2) donde þO, þ1, …, þp, los αj y yj son constantes en el tiempo. | M.C no lineales | Y^t = exp(þ^O + þ^1t+ þ^2t2 +⋯ + þ^ptp + ∑k [α^j sin(2nFjt) + j=1 y^j cos(2nFjt)]) | Y^n(L) = exp (þ^O + þ^1(n+ L) + þ^2(n+ L)2 +⋯ + þ^p(n+ L)p + ∑k [α^j sin (2nFj(n+ L)) + j=1 y^j cos (2nFj(n+ L))]), es decir, el valor ajustado en el tiempo t = n + L |
[pic 11][pic 12]
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