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Changes between Version 15 and Version 16 of Decompositions


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Timestamp:
Jun 12, 2012, 1:37:34 PM (13 years ago)
Author:
Claudia Escalonilla
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--

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  • Decompositions

    v15 v16  
    6868
    6969== Descomposición aditiva de modelos multiplicativos ==
     70[wiki:Decompositions_DecoAdditive Descomposición Aditiva de modelos multiplicativos]
    7071
    71 A menudo, para evitar la heterocedasticidad del error, o simplemente
    72 por la propia naturaleza del modelo, se introduce una transformación
    73 en la variable observada para construir el output.
    74 
    75 En estas circunstancias el output y las observaciones (observations)
    76 no coinciden:
    77 
    78    [[LatexEquation(Output = Transformation(Observations)=T(Observations) )]]
    79 
    80 y del mismo modo la descomposición del output (descomposición natural)
    81 no es válida para las observaciones, convirtiendose la descomposición
    82 de la variable observada (u observaciones) en una descomposición
    83 no aditiva (multiplicativa en el caso de la transformación logarítmica).
    84 
    85 En estos casos, la descomposición aditiva de las observaciones
    86 ya no es trivial, y es necesario definir adecuadamente cómo obtenerla.
    87 
    88 El caso más común es la transformación logarítmica, aunque los conceptos
    89 son aplicables a cualquier transformación.
    90 
    91    [[LatexEquation(Output = Log(Observations) = Noise + \sum_{i} Exp.Term_i)]]
    92 
    93 
    94 === -- Descomposición ordenada ===
    95 
    96 Dada una descomposición del output podemos obtener una descomposición
    97 aditiva de las observaciones introduciendo uno a uno los sumandos
    98 y determinando el efecto aditivo que les corresponde.
    99 
    100 Sea una descomposición del output:
    101 
    102    [[LatexEquation(Output = \sum_{i} Cont_i)]]
    103 
    104 donde  [[LatexEquation(Cont_i)]] representa la contribución i del  [[LatexEquation(Exp.Term_i)]] al output.
    105 
    106 podemos encontrar una descomposición de las observaciones como una
    107 suma de efectos de las contribuciones (effects):
    108 
    109 [[LatexEquation(Observations = Transformation.Inverse(Output) = T^{-1}(Observarion) = \sum_{i}Effect_i)]]
    110 
    111 de modo que el efecto de la contribución i-ésima sea:
    112 
    113 [[LatexEquation(Effect.Ordered_i = T^{-1}(\sum_{j=1}^{i}Cont_j) - T^{-1}(\sum_{j=1}^{i-1}Cont_j))]]
    114 
    115 A este tipo de descomposición se le conoce como "descomposición ordenada"
    116 ya que depende del orden de las contribuciones de la descomposición de partida
    117 (descomposición del output).
    118 
    119 === -- Efecto inicial de la transformación ===
    120 
    121 En la descripción anterior hemos pasado por alto las consecuencias de
    122 que la transformación inversa de 0 (el elemento neutro en la adición)
    123 no sea 0:
    124    [[LatexEquation(T^{-1}(0) \neq 0)]]
    125 
    126 
    127 En este caso es necesario introducir un término de efectos adicional [[LatexEquation(Effect_0)]] en la descomposición:
    128 
    129    [[LatexEquation(Effect_0 = T^{-1}(0))]]
    130 
    131 quedando:
    132 
    133    [[LatexEquation(Observations = Effect_0 + \sum_{i=1}^{N}Effect_i )]]
    134 
    135 
    136 Para entender el significado de este effecto inicial, debemos prestar
    137 atención a la naturaleza de este valor.
    138 Sin embargo podemos imaginar que este valor corresponde con un valor
    139 base o valor de referencia de la transformación.
    140 
    141 '''CASO 1'''
    142 
    143 Imaginemos un caso de transformación bastante sencillo, consistente en:
    144 
    145    [[LatexEquation(T(x) = x - x_0)]]
    146 
    147 En este caso el efecto inicial causado por la transformación es:
    148 
    149    [[LatexEquation(Effect_0 = T^{-1}(0) = x_0)]]
    150 
    151 que no hace más que introducir en la descomposición el valor de referencia
    152 sustraido en la transformación.
    153 
    154 '''CASO 2'''
    155 
    156 Imaginemos ahora un de los casos más comunes: una transformación logarítmica:
    157 
    158    [[LatexEquation(T(x) = Log(x))]]
    159 
    160 En este caso el efecto inicial causado por el logaritmo es:
    161 
    162    [[LatexEquation(Effect_0 = T^{-1}(0) = Exp(0) = 1)]]
    163 
    164 de modo que la primera contribución será:
    165 
    166    [[LatexEquation(Effect.Ordered_1 = Exp(Cont_1) - Exp(0))]]
    167 
    168 Esta expressión puede verse como:
    169 
    170    [[LatexEquation(Effect.Ordered_1 = Exp(0) * ( Exp(Cont_1) -1) \sim Exp(0) * Cont_1)]]
    171 
    172 e interpretar que el effecto inicial es un valor base sobre el que se
    173 calculan el efecto de las demás contribuciones.
    174 
    175 Por ello, habitualmente, en caso de existir este valor inicial se recoge
    176 en una primera contribución o contribución principal conocida como base.
    177 
    178 Véanse más adelante las "Descomposiciones base".
    179 
    180 === -- Descomposición canónica ===
    181 
    182 Para evitar la dependencia con el orden de las contribuciones, se propone
    183 con el nombre de descomposición canónica a la descomposición media sobre
    184 el conjunto de permutaciones de las contribuciones:
    185 
    186 [[LatexEquation(Effect.Canonical_i = \frac {\sum_{P} Effect.Ordered_i} {Card(P)})]]
    187 
    188 donde [[LatexEquation(P)]] es el conjunto de las permutaciones de N elementos (N efectos) y [[LatexEquation(Card(P))]] es el cardinal de ese conjunto.
    189 Es decir, es una media de todos los valores que toma el efecto i en cada permutación.
    190 
    191 
    192 === -- Descomposiciones inexactas ===
    193 
    194 ==== * Descomposición FirstIn (o de contribuciones primeras) ====
    195 
    196 Otro modo de descomponer las observaciones evitando la necesidad de definir
    197 un orden en las contribuciones es determinar el efecto de cada contribución
    198 como si fuera la primera:
    199 
    200    [[LatexEquation(Effect.FirstIn_i = T^{-1}(Cont_i))]]
    201 
    202 Sin embargo esta "descomposición de contribuciones primeras" no es exacta
    203 dejando una diferencia conocida como sinergía:
    204  
    205    [[LatexEquation(Synergy = Observations - \sum_{i} Effect.FirstIn_i)]]
    206 
    207  
    208 ==== * Descomposición Marginal (o de contribuciones marginales) ====
    209 
    210 Del mismo modo que podemos tomar el efecto como si fuese la primera, podemos
    211 tomar el efecto marginal (o efecto en el caso de que fuese la última):
    212 
    213    [[LatexEquation(Effect.Marginal_i = Observations - T^{-1}(Output - Cont_i))]]
    214 
    215 Del mismo modo que la anterior la "descomposición de contribuciones marginales"
    216 presenta sinergía:
    217 
    218    [[LatexEquation(Synergy = Observations - \sum_{i} Effect.Marginal_i)]]
    219 
    220 
    221 === -- Descomposiciones mixtas ===
    222 
    223 Además de las descomposiciones anteriores, podemos definir descomposiciones mixtas
    224 dónde el efecto de cada contribución pueda ser calculado con un criterio diferente.
    225 
    226 === -- Descomposiciones base ===
    227 
    228 Una de las descomposiciones mixtas más comunes, es aquélla en la que hay una
    229 contribución principal (que habitualmente recoge la mayor parte de la descomposición)
    230 y sobre la que se quieren referir los efectos de las demás contribuciones.
    231 
    232 El efecto de esta contribución principal (conocida como base) se determina como si
    233 fuese una contribución primera, y el resto de contribuciones se calculan mediante
    234 otra descomposición (normalmente una libre de sinergía como la descomposición canónica).
    235 El efecto de esta contribución base asume además el valor del efecto inicial causado
    236 por la transformación (en caso de existir).
    237 
    238 Sea una descomposición (con contribución principal) del output:
    239 
    240    [[LatexEquation(Output = Base + \sum_{i} Cont_i)]]
    241 
    242 la descomposición de las observaciones:
    243 
    244    [[LatexEquation(Observations = Effect.Base + \sum_{i} Effect_i)]]
    245 
    246 vendrá dada por:
    247 
    248    [[LatexEquation(Effect.Base = T^{-1}(Base))]]
    249 
    250 y los efectos obtenidos sobre la descomposición de las contribuciones
    251 restantes considerando la base como contribución primera.
    252 
    253 Por ejemplo el efecto de las contribuciones ordenadas sería:
    254 
    255 [[LatexEquation(Effect.Base.Ordered_i = T^{-1}(Base + \sum_{j=1}^{i}Cont_j) - T^{-1}(Base + \sum_{j=1}^{i-1}Cont_j))]]
    256 
    257 que en el caso de una transformación logarítmica se puede escribir como:
    258 
    259 [[LatexEquation(Effect.Base.Ordered_i = Exp(Base + \sum_{j=1}^{i}Cont_j) - Exp(Base + \sum_{j=1}^{i-1}Cont_j) = )]]
    260 [[LatexEquation(= Exp(Base) * [Exp(\sum_{j=1}^{i}Cont_j) - Exp(\sum_{j=1}^{i-1} Cont_j)] = Effect.Base * Effect.Ordered_i)]]
    261 
    262 En el caso logarítmico este resultado es general y puede aplicarse a otras
    263 descomposiciones de las componentes restantes como una descomposición canónica:
    264 
    265    [[LatexEquation(Effect.Base.Canonical_i = Effect.Base * Effect.Canonical_i)]]
    266 
    267 
    268 === -- Descomposiciones modificadas ===
    269 
    270 Algunas de las descomposiciones anteriores se caracterizan por presentar contribuciones
    271 adicionales como el efecto inicial de la transformación o la sinergía de la descomposición.
    272 
    273 Estas decomposiciones pueden modificarse, distribuyendo estas contribuciones entre el resto
    274 del siguiente modo:
    275 
    276 Sea una descomposición:
    277 
    278    [[LatexEquation(Observation = \sum_{i} Effect_i = Effect.Extra)]]
    279 
    280 donde el efecto extraordinario    [[LatexEquation(Effect.Extra)]] corresponde el efecto
    281 (o suma de efectos) que desea eliminarse.
    282 
    283 La nueva descomposición libre de efectos extraordinarios será:
    284 
    285    [[LatexEquation(Observations = \sum_{i} Effect.Modified_i)]]
    286 
    287 donde cada effecto modificado tiene la forma:
    288 
    289    [[LatexEquation(Effect.Modified_i = Effect_i *(\frac {Observations} {Observations - Effect.Extra}))]]
    29072
    29173
    29274== Descomposición DueTo ==
    293 
    294 Los informes o descomposiciones DueTo, pretenden comparar dos instantes
    295 de las observaciones, generalmente correlativos.
    296 
    297 La descomposición se hace refiriendo los valores de un instante a los de
    298 otro anterior, del modo siguiente:
    299 
    300 [[LatexEquation(Observations_0 = \sum_{i}Effect_{i0})]]
    301 [[LatexEquation(Observations_1 = \sum_{i}Effect_{i1})]]
    302 
    303 Entonces:
    304 
    305 [[LatexEquation(Observations_1 = Observations_0 + \sum_{i}(Effect_{i1} - Effect_{i0}))]]
     75[wiki:Decompositions_DecoDueTo Descomposición Due To]
    30676
    30777
    308 O utilizando polinomios de retardos:
    309 
    310 [[LatexEquation(Observations = B:Observations + \sum_{i} (1-B):Effect_i)]]
    311 
    312 donde [[LatexEquation(B:X_i=X_{i-1})]]
    313 
    314 === -- Informe de DueTo porcentual ===
    315 
    316 Una descomposición DueTo puede expresarse en porcentajes respecto al
    317 valor anterior como:
    318  
    319   [[LatexEquation(\frac{(1-B):Observations} {B:Observations} \% = \sum_{i}(\frac{(1-B):Effect_i} {B:Observations}) \%)]]
    320 
    321 que ésto es:
    322 
    323   [[LatexEquation(\frac{ Obs_t - Obs_{t-1}} { Obs_{t-1} } \%= \sum_{i} \frac{Effect_{it} - Effect_{i(t-1)}} { Obs_{t-1} } \%)]]
    324 
    325 === -- Cambio del dominio temporal de una descomposición ===
    326 
    327 Sin embargo, en modelos con estacionalidades, el interés suele estar
    328 en comparar los valores correspondientes a dos ciclos o periodos correlativos
    329 y no a dos instantes correlativos.
    330 
    331 Para conseguir obtener un descomposición DueTo sobre los valores correspondientes
    332 a estos ciclos o periodos es necesario hacer un cambio previo del dominio temporal
    333 de la descomposición.
    334 
    335 === -- Otras descomposiciones DueTo ===
    336 
    337 Además de hacer una descomposición de las observaciones comparándolas
    338 con un instante anterior, podemos obtener otras descomposiciones
    339 comparando cada contribución con su valor inicial o su valor medio:
    340 
    341    [[LatexEquation(Observations = S:Observations + \sum_{i} (1-S):Effect_i)]]
    342 
    343 donde [[LatexEquation(S)]] sea un estadístico sobre la serie
    344 como su primer valor o su valor medio.
    345 
    34678== Descomposición secuencial ==
    347 
    348 Un tipo de descomposición especial puede obtenerse a partir de una descomposición
    349 DueTo de las observaciones realizada directamente sobre una descomposición del output.
    350 En general las denominaremos descomposiciones DueTo generalizadas.
    351 
    352 Una descomposición DueTo generalizada muy particular es aquélla que nos permite
    353 utilizar las diferencias del modelo para obtener un descomposición DueTo.
    354 
    355 Sea una descomposición:
    356 
    357    [[LatexEquation( Output = \sum_i Cont_i )]]
    358 
    359 procedente de un modelo en el que la diferencia del output se expresaba como:
    360 
    361    [[LatexEquation(Dif:Output) = \sum_i Dif:Cont_i)]]
    362 
    363 donde el operador [[LatexEquation(Dif)]] expresa una diferencia entre un valor y otro anterior
    364 del siguiente modo:
    365 
    366    [[LatexEquation(Dif = 1 - B^*)]]
    367 
    368 Podemos encontrar una descomposición DueTo de las observaciones
    369 
    370    [[LatexEquation( Observations = B^*:Observations + \sum_i Dif:Effect_i)]]
    371 
    372 sin necesidad de conocer explícitamente los efectos [[LatexEquation(Effect_i)]] del siguiente modo:
    373 
    374    [[LatexEquation( Dif:Effect_i = Dif:Cont_i * \frac {Dif:Observations}{Dif:Output})]]
    375 
    376 
    377 Aún más, a partir de esta descomposición DueTo podemos encontrar una descomposición
    378 completa (sin diferencias) si conocemos determinados valores iniciales de esta descomposición.
    379 
    380 La descomposición resultante, conocida con el nombre de "descomposición secuencial":
    381 
    382    [[LatexEquation( Observations = \sum_i Effect_i)]]
    383 
    384 vendrá dada por los efectos calculados a partir de las diferencias [[LatexEquation(Dif:Effect_i)]].
    385 
    386 La descomposición DueTo de partida es conocida como asimismo como "DueTo secuencial".
     79[wiki:Decompositions_DecoSequential Descomposición Secuencial]
    38780
    38881== Ejercicios de descomposición ==