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AULA 5 (PARTE 03) SÉRIES TEMPORAIS DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS CONTÁBEIS Disciplina: MÉTODOS QUANTITATIVOS VOLTADOS PARA PESQUISA EM CONTABILIDADE Professor: ALAN CARTER KULLACK 120 SÉRIES TEMPORAIS Definição: Uma série temporal é uma sequência de observações sobre uma variável de interesse. A variável é observada em pontos temporais discretos, usualmente equidistantes, e a análise de tal comportamento temporal envolve a descrição do processo ou fenômeno que gera a sequência. Em outras palavras, podemos afirmar que: “Série temporal é o conjunto de observações {Y (t), t ∈ T}, Y : variável de interesse, T: conjunto de índices” Exemplos de Aplicabilidade de Séries Temporais: ECONOMIA: Preços diários de ações; taxa de desemprego. MEDICINA: Níveis de eletrocardiograma ou eletroencefalograma. EPIDEMIOLOGIA: Casos semanais de sarampo; casos mensais de AIDS. METEROLOGIA: Temperatura diária; registro de marés,etc. OBS: A hipótese que fundamenta a análise de séries temporais é que há um sistema causal mais ou menos constante, relacionado com o tempo, que exerceu influência sobre os dados no passado e pode continuar a fazê-lo no futuro. 121 MODELO CLÁSSICO DAS SÉRIES TEMPORAIS Segundo o modelo clássico todas as séries temporais são compostas de quatro padrões: Tendência Cíclicas ou períodos ciclos Sazonais ou Sazonalidade Estacionalidade TENDÊNCIA (T) Definição: É o comportamento de longo prazo da série, que pode ser causada pelo crescimento demográfico ou mudança gradual de hábitos de consumo ou qualquer outro aspecto que afete a variável de interesse no longo prazo. Em outras palavras, podemos afirmar que é o crescimento ou queda de uma determinada variável observada a um longo prazo. REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DE TENDÊNCIA. Fonte: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034-71402006000200003> 122 CÍCLICAS OU PERÍODOS CICLOS (C) Definição: São oscilações nos valores de uma variável com duração superior a um ano, e que se repetem com certa periodicidade, que podem ser resultado de variações da economia como períodos de crescimento ou recessão. Em outras palavras, podemos afirmar que são variações de crescimento ou queda de uma determinada variável observada,com duração superior a um ano. REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DE PERÍODOS CICLOS Fonte: <http://g1.globo.com/economia/noticia/2013/04/inflacao-faz-copom-elevar-selic-75 -primeira-alta-desde-2011.html> 123 SAZONAIS OU SAZONALIDADE (S) Definição: São variações nos valores de uma variável com elevação ou queda da mesma, com duração inferior ou igual a um ano ,as quais se repetem todos os anos. Exemplo: Consumo de energia elétrica de uma residência durante um ano. REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DE SAZONALIDADE Fonte: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0101-74382002000300004> ESTACIONALIDADE Definição: É quando não ocorre nenhuma oscilação na variável estudada, isto é, a variável não sofre nenhuma mudança no seu comportamento, ficando estável,ou melhor dizendo, sem elevação ou queda em seu valor. 124 REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DE ESTACIONALIDADE Fonte: autor Podemos representar a estacionalidade com uma pequena variação através de um eixo central. Veja: Fonte:<file:///C:/Users/seven/Downloads/599-1270-1-SM%20(1).pdf> 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Contas a receber Contas a pagar Despesas Empresa Fictícia: ARCOM S.A. Valores estipulados em 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 125 CLASIFICAÇÃO DAS SÉRIES TEMPORAIS 1. DISCRETA: T = {t1, t2, . . . , tn} Ex: Exportações mensais de 2013 a 2014: {01/13, 02/13, .., 11/14, 12/14} . Notação: Yt 2. CONTÍNUA: T= {t: t1< t< t2} Ex: Registro do gasto de combustível de um carro durante 1 ano. T = [0, 24] se unidade de tempo é a hora. Notação: Y (t) 3. MULTIVARIADA: São as observações que podem ser representadas por uma sequência de valores que possuem duas ou mais funções agregadas. Notação: Y1(t), . . . , Yk(t), sendo t ∈ T . Ex: Vendas semanais Y1(t) e gastos com propaganda Y2(t). Podemos identificar T = {1, 2, . . . , n} COMPONENTES DAS SÉRIES TEMPORAIS Definição: São fatores estatísticos que auxiliam na previsão do comportamento das variáveis quantitativas. Esta avaliação da variável esta submetida com os valores assumidos pela mesma durante um determinado período de tempo, podendo assim analisar e sinalizar um resultado futuro. Os componentes das séries temporais a serem estudados para possibilitar previsões de analises de uma variável são: Oscilações Sazonal; Oscilações de Tendência; Oscilações Cíclica; Oscilações Aleatória. 126 OSCILAÇÕES SAZONAL Representa o movimento de oscilações de curta duração(um ano ou menos) sobre uma determinada variável em estudo. Esta pequena duração de tempo, é ocasionado por diversos fatores que influenciam na variação de sua elevação ou regressão de seu comportamento durante esse período. Exemplo: Existem padrões nas vendas de: Sorvetes( alta no período do verão e baixa no período do inverno) Camiseta Regata (alta no período do verão e baixa no período do inverno) REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DE OSCILAÇÕES SAZONAL Fonte:<http://rotadosconcursos.com.br/questoes-de-concursos/estatistica-grafico-de- linhas/132416> 127 OSCILAÇÕES DE TENDÊNCIA Representa um movimento evolutivo, aumentando ou diminuindo a quantidade de determinada variável,podendo ser ascendente ou descente ao passar do tempo. Em outras palavras, podemos afirmar que as oscilações de tendência são as mudanças que ocorrem a longo prazo no nível médio da série. OBJETIVOS: a) Remover a tendência de modo a permitir a análise de outras componentes. b) Identificar a tendência de modo a utilizá-la como suporte em planejamentos e decisões. PRINCIPAIS TIPOS DE TENDÊNCIAS A forma mais simples de tendência é: Yt = α + βt + ε Outras formas de tendências: Função polinomial: Y = α + β t + β t2 +... β tk + εt Exemplo: Vamos supor que os dados a seguir representem a demanda por um determinado produto nos últimos 20 anos. Analisara série quanto à tendência ANO(X) DEMANDA(Y) ANO(X) DEMANDA(Y) 1º 10 11º 15 2º 12 12º 18 3º 7 13º 20 4º 11 14º 23 5º 11 15º 24 6º 15 16º 21 7º 16 17º 26 8º 12 18º 25 9º 18 19º 28 10° 17 20º 30 128 Adotando o modelo Y = a +bt, e aplicando o método dos mínimos quadrados para determinar os valores de a (coeficiente linear) e b (coeficiente angular) temos: Y = 6,9368 + 1,0489 t GRÁFICO DA OSCILAÇÃO DE TENDÊNCIA Fonte: autor Se desejarmos fazer uma previsão da demanda para o 21º o ano, podemos usar a linha de tendência (equação de regressão) para fazer essa previsão: Y = 6,9368+1,0489. (21) = 28,96 OBS: As extrapolações usando modelos de regressão devem ser feitas com restrições apenas para períodos curtos. 0 5 10 15 20 25 30 35 0 5 10 15 20 25 DEMANDA (Y) DEMANDA (Y) y = 1.0489x + 6.9368 R2 = 0.9044 ANO(X) 129 OSCILAÇÕES CÍCLICA Variações cíclicas são variações periódicas de amplitude superior a um ano. OBS: As variações da variável ficam intercaladas entre fases de elevação ou declínio da mesma dentro do período analisado. REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DE OSCILAÇÕES CÍCLICAS Fonte:<http://pt-br.aia1317.wikia.com/wiki/An%C3%A1lise_Gr%C3%A1fica_- _Normas_e_Interpreta%C3%A7%C3%A3o> OSCILAÇÕES ALEATÓRIA Representa um movimento aleatório ou randômico, no qual não há como prever possíveis mudanças de comportamento da variável. Esse fenômeno ocorre quando há influência naturais,sociais ou econômicas para as quais não há previsão,tais como: Seca, greves, crises em outros países, guerras, etc. 130 OBS: Todas as situações que são do âmbito de previsões,fogem de qualquer estimativa estatística, pois a variável em estudo sofre com muitos fatores externos, os quais não conseguimos quantificar,impossibilitando uma análise mais precisa . Fonte: <http://www.scielo.br/img/revistas/prod/v12n1/html/v12n1a04fig06-08.htm> REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DE OSCILAÇÕES ALEATÓRIAS 131 ANÁLISE DE SÉRIES TEMPORAIS As séries temporais possuem os seguintes objetivos: i) Compreender o mecanismo gerador da série; ii) Prever o comportamento futuro da série. COMPREENDER O MECANISMO DA SÉRIE POSSIBILITA: • Descrever efetivamente o comportamento da série; • Encontrar periodicidades na série; • Tentar obter razões para o comportamento da série ( possivelmente através de variáveis auxiliares); Controlar a trajetória da série. PREVER O COMPORTAMENTO FUTURO DA SÉRIE. Quando conseguimos prever o futuro das ações contábeis e administrativas de uma empresa, isto possibilita tomadas de decisões mais precisas, podendo estabelecer com mínimo de prejuízos ações financeiras de longo, médio e curto prazo. OBS: O nível de incerteza da série é quando estamos mais longe do Futuro; portanto maior será a incerteza da previsão associada, isto é, quanto mais tempo para prever o comportamento de uma variável, maior é o erro do resultado que podemos obter pelo seu comportamento. 132 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 01) Classifique as seguintes série em: DISCRETA, CONTÍNUA ou MULTIVARIADA. a) Índice diário da bolsa de valores de são Paulo(Bovespa)____________ b) Registro das marés do Porto de Paranaguá(Paraná),durante um período de 2 meses____________ c) Medida da pressão sanguínea de um paciente durante uma cirurgia_______________ 02) Considere a série temporal(Exportação de soja em unidade de U$ 1.000.000,00 da tabela abaixo. ANO 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 EXP. 15 35 41 64 60 62 101 177 333 432 a) A série apresenta tendência ? b) Determine e faça o gráfico da primeira diferença. Ela é estacionária ? 03) Considere a série temporal(PIB brasileiro em trilhões de reais),dado na tabela a Seguir: ANO 2009 2010 2011 2012 2013 2014 PIB 27.614 44.073 63.746 86.171 122.430 161.900 a) Faça o gráfico da série; b) Verifique se a série apresenta uma tendência linear, através do cálculo da primeira diferença. 133 GABARITO: 01- a) Discreta b) Contínua c) Discreta e Multivariada 02- a) Sim ! ANO 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 EXP. 20 6 23 -4 2 39 76 156 99 Os valores são obtidos da seguinte maneira: 1º) 35 - 15 = 20 2º) 41 – 35 = 6 3º) 64 – 41 = 23 e assim por em diante ! Pelo diagrama pode-se verificar que a série não é estacionária ! -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 EXPORTAÇÃO de SOJA em MILHÕES DE DÓLARES 134 3 – a) A série não apresenta uma tendência linear,pois a primeira diferença não é estacionária. Pelo gráfico pode-se perceber que a tendência da série é exponencial. 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000 2009 2010 2011 2012 2013 2014 PIB Brasileiro em Trilhões de Reais PIB b)
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