Modelos de Regresión para Series de Tiempo
Tendencia, Estacionalidad y Ajustes Locales
Curso inicial basado en las notas de clase de la Profesora Nelfi González (Universidad Nacional de Colombia), complementado con referencias clásicas y código R reproducible para cada ejemplo.
Contenido del curso
Fundamentos y Descomposición
Bases conceptuales de las series de tiempo
Definición formal, componentes clásicas (tendencia, estacionalidad, ciclo, error) y modelos de descomposición aditiva y multiplicativa. Análisis descriptivo con R.
Modelos de Tendencia Determinística
Regresión polinomial, logarítmica y exponencial
Modelos polinomiales, log-polinomiales y exponencial-polinomiales para capturar la tendencia de largo plazo. Estimación por MCO, inferencia y diagnóstico de residuos.
Modelos de Estacionalidad Determinística
Variables indicadoras y funciones trigonométricas
Modelado global del patrón estacional con s−1 variables dummy o con series de Fourier (armónicos). Interpretación de efectos estacionales y periodograma.
Modelos Completos Tendencia + Estacionalidad
Regresión combinada y pronósticos con intervalos
Los tres modelos principales: polinomial estacional, log-polinomial y exponencial-polinomial. Pronósticos puntuales e intervalos de predicción. Ejemplo completo: cemento Portland.
Ajustes Locales: LOESS y STL
Suavizamiento no paramétrico con regresión local
Regresión local ponderada (LOESS) como alternativa flexible a los polinomios globales. Descomposición STL para capturar estacionalidad que evoluciona en el tiempo.
Síntesis Metodológica
Guía práctica de aplicación y funciones R clave
Flujo de trabajo recomendado paso a paso: del análisis exploratorio al pronóstico. Tabla completa de funciones R del repositorio de la profesora Nelfi González.
Ejemplos Completos de Aplicación
Ingeniería, economía y ciencias ambientales
Tres casos de uso detallados con código R completo: demanda eléctrica horaria, PIB trimestral agrícola de Colombia y temperatura mensual de Nottingham Castle.
Pruebas de Hipótesis y Gráficos Diagnósticos
Validación completa del modelo de regresión
Siete pruebas formales (t, F, Shapiro-Wilk, Jarque-Bera, Durbin-Watson, Ljung-Box, Breusch-Pagan, ADF) y nueve gráficos diagnósticos. Código R autocontenido con AirPassengers, nottem, UKDriverDeaths y más.
Modelos y Métodos Locales de Suavizamiento
Medias móviles, Henderson, SES, Holt-Winters y Descomp+LOESS
Filtros lineales (medias móviles unilaterales/bilaterales, Henderson), suavizamiento exponencial simple (SES), Holt-Winters estacional (SEHW) y descomposición combinada con LOESS (DLL/DLC). Criterios AICC, GCV, validación cruzada y medidas de precisión de pronósticos.
Procesos Estocásticos Estacionarios y Funciones de Autocorrelación
Ruido blanco, ACF, PACF, Ljung-Box y estacionariedad
Fundamentos de procesos estocásticos, estacionariedad en covarianza, ruido blanco, funciones de autocorrelación (ACF) y autocorrelación parcial (PACF). Pruebas de Box-Pierce, Ljung-Box y Durbin-Watson. Verificación de estacionariedad con ADF y KPSS. EACF para identificación de ARMA.
Procesos ARMA, SARIMA y Regresión con Errores ARMA
Modelos estocásticos para series de tiempo
Procesos AR(p), MA(q), ARMA(p,q) y SARIMA(p,d,q)(P,D,Q). Identificación por Box-Jenkins (ACF, PACF, EACF), ajuste por máxima verosimilitud, diagnóstico de residuos y pronóstico. Regresión con errores ARMA (SARIMAX) como modelo unificador. Ejemplo completo: salario real colombiano.
TimeSight 2.0 — Asistente de análisis
Analiza tu propia serie de tiempo paso a paso: carga datos, explora, transforma, modela, diagnostica y pronostica. Con corrección de sesgo (estimador de Duan) y gráficos interactivos generados en R.
Sobre este curso
El análisis de series de tiempo mediante modelos de regresión es fundamental en ingeniería, economía y ciencias ambientales. Este material te guía desde los conceptos básicos hasta la construcción de modelos predictivos que integran tendencia, estacionalidad y ajustes locales.
Cada módulo incluye la notación matemática formal, ejemplos numéricos y fragmentos de código R que puedes copiar directamente para replicar los análisis en tu propio entorno.
Fuentes principales: González (2024) Notas Estadística III, UNAL · Hyndman & Athanasopoulos (2021) FPP3 · Peña (2010) · Cleveland et al. (1990) STL