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    Aplicacion de series temporales en la prediccion de

    tipo de cambio monetario.

    Magno Daniel Portillo Anzoategui1, Jose Eduardo Rojas Coppari2

    Facultad Politecnica - UNE.

    Ciudad del Este - [email protected], [email protected]

    Resumen

    El presente trabajo consiste en la elaboracion de un programa para la prediccion del tipode cambio monetario a partir de realizar algunas modificaciones en otros trabajosos paralograr el menor error a la hora de comparar con los datos reales del Cambio. Los c alculos

    para seleccionar la mejor tecnica fueron hechos a traves de funciones matematicas de Mi-crosoft Excel. Se realizo una comparacion analtica de errores y ventajas entre los metodosestudiados, obteniendose resultados bastante satisfactorios al nivel de 95 %. El programa fuerealizado lenguaje de programacion Java, puede tomar valores de una base de datos o de unarchivo Microsoft Excel, los resultados son mostrados en graficos que ayudan al analista atomar decisiones adecuadas a la hora de seleccionar el rango de datos. La herramienta hasido elaborada ante todo con fines didacticos.Descriptores: serie temporal, tendencia de mercado, prediccion de tendencia.

    Abstract

    This paper is about the construction of a program for money exchange rate prediction, star-ting with some modification made to other works in order to lower errors when contrastingwith real exchange data. Calculations to choose the best technique were made with the aidof mathematical functions from Microsoft Excel spreadsheet. An analytical comparison oferrors and advantages were made among the studied methods, achieving quite satisfactoryresults to a 95 % of confidence level. The program was made in Java programming language,it can take data from a database or from an Excel spreasheet file, the results are shown ingraphs that help the analyst to make right decisions when choosing data ranges. The toolhas been developed mainly with didactical pourposes.Keywords: time series, market trend, trend prediction.

    1. Introduccion.

    Utilizar series temporales en el ambito de laeconoma ha sido de gran ayuda a la hora de pre-decir valores, cuya serie especfica no represen-te movimientos extremadamente irregulares, tam-bien con la creciente demanda en el mundo de losnegocios de informacion, el estudio de las seriestemporales se acoplan bastante bien para una ayu-da a la toma de decisiones gerenciales.

    De ah la importancia de este estudio, para tra-tar de captar informacion de algo que a simplevista es extremadamente impredecible, pero cono-cer con algo de justeza la prediccion del mismo

    puede llevar a obtener una ventaja adicional a lahora de tomar decisiones. Obtener informacion atraves del estudio tecnico de variables, y del cono-cimiento emprico del modo de comportamiento

    de una serie temporal segun el rumbo de aconte-cimientos del mundo de la economa, tal como lasimportaciones y exportaciones, y sobre los entesreguladores puede ser un formula muy valida.

    Estudiar a fondo las innumerables formas deprediccion del cambio de monedas, ayuda a cono-cer los distintos comportamientos que puede to-mar una serie. Y encontrar una buena solucionpara la prediccion de una serie temporal otorgahabilidad para encontrar la solucion de una enor-me gama de problemas reales. Ademas, a la horade hacer una prediccion conviene utilizar herra-

    mientas estadsticas para informar con que gradode justeza se esta realizando las predicciones. Eneste caso se utiliza un nivel de confianza al 95 % y99 %[2].

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    Aplicacion de series temporales en la prediccion de tipo de cambio monetario.

    2. Objetivos.

    2.1. Objetivo General.

    Aprender a predecir series temporales estu-diando las variaciones de un tipo de cambio, veri-

    ficando la eficacia de la prediccion.

    2.2. Objetivos Especficos.

    Analizar distintos modelos de prediccion deseries temporales para elegir el que mejor re-sultado permite obtener.

    Analizar hasta que periodo de tiempo futurolas predicciones son razonablemente acerta-das

    Definir una formula que permita predecir

    con determinado nivel de exito (acierto) lasvariaciones de cotizacion de las monedasdolar-guaran.

    Crear un programa computacional que ayu-de en la busqueda del modelo mas exitosopara la prediccion de la cotizacion del dolarcon relacion al guaran.

    3. Materiales y Metodos.

    Todos los calculos de los metodos estudiadosfueron ejecutados a traves de funciones matemati-

    cas de la planilla de calculo Excel como as tam-bien los graficos de esta aplicacion para visualizarlos comportamientos de curvas.

    Para la realizacion del programa se utilizo ellenguaje de programacion Java con el Entorno deDesarrollo Integrado (IDE) Eclipse 3.5 Galileo conel sistema operativo Windows[3]. Utilizando las li-breras jFreechart y JCommon para la realizacionde los graficos [4], jExcelApi para extraer datosde un archivo Excel [5] y Controlador-BD [6], pa-ra facilitar la comunicacion con la Base de DatosMySql [7] que es utilizada para almacenar el cam-bio trimestralmente.

    4. Resultados.

    Se realizo un estudio extensivo del comporta-miento de la curva de cotizacion dolar-guaran,aplicando todos los pasos para el analisis de unaserie temporal, para realizar su posterior predic-cion, respecto a los cuatro movimientos carac-tersticos de una serie de tiempo, utilizando datostrimestrales. Se obtuvo que las variaciones cclicase irregulares rondan el 20 % del total del valor dela serie.

    Tendencia Secular:Analizando la serie des-de el ano 2000 hasta la actualidad (marzo de2012). Se puede constatar que la serie presentauna tendencia de baja en la cotizacion respecto al

    guaran, pero la serie presenta un comportamientode suba en periodos de aproximadamente un ano,aplicando el metodo de mnimos cuadrados parahallar la tendencia.

    Fluctuacion cclica: La serie presenta en

    gran medida variaciones de este tipo, al principiodel ano 2006 los datos estan por encima de la ten-dencia, para luego bajar bruscamente a finales delano 2007 y a principios del ano 2008 y luego subirde nuevo a finales del ano 2008. En general poseeun movimiento de bajadas y de subidas en perio-dos relativamente largos como de meses. Se tomael lapso de tiempo de un ano de un determinadocomportamiento uniforme como mnimo para asu-mir que hay una tendencia. Por este motivo no sepuede representar linealmente el comportamientode la curva para tiempos de predicci on relativa-

    mente largos. Al analizar la forma de la curva seobtiene una pauta del movimiento que presento lacotizacion en el pasado y se puede indagar ademaslos aspectos o causas que ocasionan un cambio derumbo, as cuando se presenten las mismas causasya tener un idea de como reaccionara el valor delcambio (cotizacion).

    Variacion estacional: Al aplicar 6 metodosde obtencion de ndices estacionales a los valoresreales del cambio y comprobando posteriormentecon el cambio real, aplicando la media y la me-diana a los mismos, se pudo constatar que la seriepresenta una variacion estacional mas similar conla obtenida con el metodo de la relacion de enlaceutilizando la media para los calculos previos. Sinembargo una creciente importacion o exportacionpuede hacer variar de manera mas significativa di-cho ndice por lo que realizar una modificacionminuciosa al ndice puede aportar considerablesbeneficios.

    Variacion irregular:Esta variacion tambientiene una presencia poco pronunciada, si llegasea ocurrir gran variacion de este tipo generara uncaos en la economa mundial, todos los pases, in-cluyendo el Paraguay tienen polticas monetarias

    para frenar un continuo aumento o descenso delcambio.

    Se opto, de acuerdo al estudio realizado, porutilizar una ecuacion lineal. Por este metodo esposible realizar un calculo simple para hallar laprediccion mensual o diaria simplemente interpo-lando las predicciones halladas[8].

    Con un analisis del tamano de la muestra yde los cambios que sufre la variable del cambio atraves de los anos se obtuvo que es posible ha-llar una buena prediccion eligiendo un rango dedatos de 5.75 anos, y tambien se probo con los

    resultados obtenidos que es posible obtener bue-nos resultados aplicando el cambio de los valoresreales, que consiste en detectar los puntos Outliere interpolandolos debidamente[9], por los diver-

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    sos metodos de obtencion de ndices de estacio-nes estudiados, estos oscilan muy cercanamente al100 %. Se utilizo datos del cambio real y utilizandoel metodo de la relacion de enlace para obtener unndice estacional mas adecuado y que refleje una

    mejor prediccion [8, 10].El programa, realizado en java, es altamente

    funcional para hallar una prediccion fiable con unpromedio de 5 % de margen de error por trimes-tre en un lapso de un ano de prediccion equiva-lente a Gs. 200 en promedio. Se utilizaron clasespara el manejo de series temporales obtenidas deuna comunidad que desarrolla aplicativos en ja-va, incluyendo modificaciones y nuevos metodosal mismo, como as tambien de clases para cadaproblema encontrado para lograr la prediccion, seelaboro el programa cumpliendo as con los ob je-

    tivos propuestos[11].Utilizando herramientas de prediccion ya dis-ponibles como la desarrollada por una comunidadde especialistas en codificacion y estadstica deno-minada Gretl. Realizando pruebas con datos realesdel tipo de cambio dolar guaran en intervalos tri-mestrales con el metodo lineal Arima y comparan-do con resultados de tecnicas de este traba jo, seobtuvieron resultados con menor rango de errorcon la mejor tecnica obtenida en este trabajo [12].

    En la Figura 1 se observa la ventana del apli-cativo donde pueden ser visualizados los datos queseran procesados y realizar algunas configuracio-

    nes, dando las opciones de seleccionar el periodopara graficar el cambio real, modificar los mismossi es necesario, seleccionar la fecha lmite a pre-decir para finalmente procesar los datos para laprediccion.

    Figura 1. Ventana donde se realizan configuraciones yse visualizan los datos a ser procesados.

    En la Figura 2 se observa la pantalla de los re-sultados obtenidos para la serie, a la izquierda setienen los datos seleccionados, a la derecha apa-

    recen distintos aspectos importantes de la Serievistos en este trabajo, y finalmente la prediccionbuscada con el error correspondiente, cuyo calculose realiza si se tiene registrado su valor real en elperiodo de la prediccion realizada.

    Figura 2. Pantalla de los resultados obtenidos para laserie.

    En la Figura 3 aparece el grafico del PromedioMovil Ponderado en Linea azul, cuyo algoritmo deobtencion es uno de los mas largos y complejos. Esimportante para quien analiza la serie poder visua-lizarla para descifrar la lnea de tendencia futura,estos datos son utilizados para hallar el ndice es-tacional. En la Figura 4 se tiene al fin del procesola pestana del cambio real con la lnea de tenden-cia y la l nea de prediccion.

    Figura 3. Promedio Movil Ponderado (linea azul).

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    Aplicacion de series temporales en la prediccion de tipo de cambio monetario.

    Figura 4. Pestana del cambio real con la lnea de ten-dencia y la lnea de prediccion.

    5. Conclusion.

    La utilizacion de una ecuacion lineal aportabuenas predicciones cuando el cambio se comportade una manera estable y cuando se puede descu-brir alguna regularidad emprica. Una informacionexterna util para poder predecir cambios repenti-nos de amplitud grande y en intervalos irregula-res de tiempo, es posible lograr obteniendo infor-macion de primera de la tendencia a largo pla-zo del mercado cambiario, de entes involucrados.

    Esto se puede realizar obteniendo la lnea de ten-dencia del promedio movil ponderado, y continuardicha lnea al aplicar una lnea de tendencia ma-nualmente (a mano o con un software especial quelea los datos de la lnea dibujada) para un mejorajuste a la hora de aplicar los ndices estacionales.Tambien es posible realizar este proceso cambian-do los ndices estacionales manualmente aunquese debe necesitar un alto grado de destreza paralograr buenos resultados. Se sugiere como objetode otro estudio aplicar estas modificaciones a laprediccion.

    Entre las sugerencias para continuar esta lneade estudio se mencionan los metodos denominadosno lineales: el metodo de prediccion no lineal conPredictores por Analogas, cuya idea fundamentales la seleccion de segmentos en el pasado de la seriesimilares al ultimo segmento disponible antes de laobservacion que se quiera predecir. La extrapola-cion de los valores pasados en el futuro inmediatose basa en la seleccion de observaciones pasadasrelevantes y es su trayectoria geometrica, no ensu localizacion en el tiempo [1]. Como as tambienutilizando Redes Neuronales Artificiales que se ba-sa en la utilizacion de una funcion multivariante

    no lineal. Estas ultimas tecnicas senaladas puedenser aplicadas a series temporales caoticas, dondelos datos parecen aleatorios sin periodicidad apa-rente; aunque el caos impide cualquier prediccion

    a largo plazo, se pueden lograr buenos resultadosa corto plazo con los mismos[13].

    Al estudiar y aplicar los diversos metodospara desarrollar series temporales, se encuentrauna gran variedad de herramientas de prediccion.

    Comprender para que ambito se obtienen mejoresresultados con dichos metodos y desarrollarlo enaplicaciones informaticas son de gran ayuda parafuturas investigaciones, no solo en el ambito de laeconoma, sino en un sinfn de posibilidades, co-mo aplicarlo a predicciones del comportamientodel trafico IP, etc [14].

    Referencias bibliograficas

    [1] F. J. Andrada, S. Sosvilla Rivero, F. FernandezRodrguez, Prediccion del Tipo de Cambio

    Dolar/Euro un Enfoque no lineal. [En lnea]http://www.uclm.es/profesorado/obajo/imagenes2/viii\%20jornadas/pdf/54%

    20andrada.pdf

    [2] M. R. Spiegel, Probabilidad y Estadstica.Primera Edicion. Captulo 6 Pp. 194 -200.

    [3] Eclipse. [En lnea] http://www.eclipse.org/galileo/

    [4] JFreechart. [En lnea] http://sourceforge.net/projects/jfreechart/

    [5] JExcelApi. [En lnea] http://sourceforge.net/projects/jexcelapi/

    [6] Controlador-BD. [En lnea] http://tutorialjava7.wordpress.com/2010/

    10/27/tutorial-java-api-que-ahorra-el-

    tiempo-de-desarrollo/

    [7] MySql. [En lnea] http://www.mysql.com

    [8] R. I. Levin. Estadstica para Administrado-res, Segunda Edicion, Capitulo 14, pp.722-763y 371-376

    [9] M. Arellano. Introduccion al Analisis Clasicode Series de Tiempo. [En lnea] http://www.5campus.com/leccion/seriest.

    [10] M. R. Spiegel, Estadstica. Segunda Edi-cion, Capitulo 18, pp.440-477

    [11] J. Laguna. Un programa en Java. Series detiempo [En lnea] http://www.redribera.es/formacion/tutoriales/tutorial_un-

    programa-en-java-series-de-tiempo-

    parte-i_171

    [12] Gretl.Programa de Econometra y Se-ries de Tiempo. [En lnea] http://gretl.sourceforge.net/gretl_espanol.html

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    [13] A. P. Acosta, L. Parras Guijosa.Perspectivasen Estadstica e Investigacion Operativa, Pri-mera edicion, Capitulo 4, Pp98-100

    [14] S. Escriche Fernandez, T.F.C. Predic-cion de trafico en redes IP [En lnea]http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/

    2099.1/11278/1/memoria.pdf

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