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Predicción de la salud de la economía de los Estados Unidos
Los gráficos de Mathematica son fantásticos. Nunca he podido hacer lo mismo con ningún otro software.
Robert P. Yerex
Desafío
Desarrollar un nuevo indicador económico para predecir la salud de la economía de los Estados Unidos.
Beneficios
- Se desarrolló el Índice de mano de obra minorista de Kronos, un indicador líder de la salud general de la economía de los Estados Unidos.
Solución
Usar Mathematica exclusivamente para implementar el modelo X-12 ARIMA, analizar datos de series temporales y visualizar resultados.
La ventaja Wolfram
- Un único sistema para el desarrollo de algoritmos, análisis de series temporales y visualización gráfica de resultados mejoró la eficiencia
- Opciones únicas de elaboración de gráficos permitieron visualizaciones novedosas de resultados y datos
En los últimos años, predecir la salud de la economía de los Estados Unidos se ha vuelto más complicado que nunca. Kronos, un proveedor de software de gestión de la fuerza laboral para una parte significativa del sector minorista estadounidense, utiliza Mathematica y una fuente de datos única para crear el Índice de mano de obra minorista de Kronos, un indicador económico líder de la salud de la economía de los EE. UU.
La necesidad de nuevos indicadores económicos
“Durante las últimas décadas, la economía estadounidense ha pasado de ser una economía basada en bienes, en la cual el mayor porcentaje del producto bruto interno (PIB) estaba representado por bienes absorbidos en una infraestructura física (pública y privada), a una en la que los consumidores estadounidenses y su inclinación a gastar ingresos disponibles discrecionales se han convertido en el factor impulsor del crecimiento económico”, dijo el Dr. Robert P. Yerex, economista jefe en Kronos. Los indicadores líderes basados en la dinámica de la cadena de suministro física, como los niveles de inventario, se han vuelto menos confiables y útiles, especialmente a medida que los fabricantes han comenzado a adoptar procesos de manufactura justo a tiempo (JIT). Como economía emergente de servicios, un gran porcentaje del comercio ahora está ligado a la provisión de servicios en lugar de bienes físicos, y la mano de obra representa más del 60% del costo de operaciones en la empresa estadounidense típica. Ese número es mucho mayor en industrias intensivas en servicios como el comercio minorista, la restauración, la hospitalidad y la atención médica.
Todos estos cambios han creado una necesidad urgente de nuevos modelos para seguir el estado de la economía estadounidense.
El sistema Kronos
Un área potencial para descubrir indicadores líderes se encuentra en la dinámica del mercado laboral. Kronos tiene acceso inmediato y directo a las estadísticas de contratación y retención de empleados de un gran sector del mercado minorista estadounidense.
Fundada en 1977 y con sede en Massachusetts, Kronos ofrece una amplia variedad de soluciones de gestión de la fuerza laboral a una gran parte del mercado minorista de Estados Unidos. Un área particular de enfoque es la selección e integración de empleados. Kronos ha procesado más de 80 millones de solicitudes, con 1 solicitud de empleo procesada cada 2 segundos. Esto proporciona a Kronos una fuente única e independiente de datos no sujeta a revisiones ni errores de muestreo de encuestas.
Desarrollo del Índice de mano de obra minorista de Kronos
El Índice de mano de obra minorista de Kronos cuantifica la relación entre las tendencias de contratación minorista y otras mediciones de la economía con la hipótesis de que puede usarse como indicador líder. El Dr. Yerex usó exclusivamente Mathematica en el desarrollo del Índice y continúa usándolo en la producción mensual del mismo.
Acceso a los datos
Los datos para determinar el Índice provienen del sistema de Kronos y representan las transacciones de solicitud y contratación de 69 empresas minoristas estadounidenses, aproximadamente el 15% del mercado laboral minorista estadounidense. La enorme cantidad de datos (alrededor de 30 millones de solicitudes al año) se almacena en una base de datos SQL. Dado que Mathematica tiene soporte integrado para muchas bases de datos, incluidas MySQL, Open Database Connectivity (ODBC) y HSQLDB, Yerex dijo que le resultó fácil recuperar los datos. Luego analizó los datos con Mathematica.
Análisis de series temporales
La demanda de mano de obra en el mercado minorista estadounidense es muy estacional y el análisis de series temporales relacionadas con la economía requiere formas especializadas de ajuste estacional. Yerex utilizó Mathematica para el análisis de series temporales y para eliminar la estacionalidad. Según Yerex, “La capacidad de escribir las ecuaciones simbólicamente y resolverlas numéricamente fue muy útil y me ahorró mucho tiempo”. Aquí, se define que una serie temporal tiene estacionalidad si su función de autocorrelación muestral (ACF) tiene valores significativos en múltiplos del período estacional (por ejemplo, en el caso de datos mensuales, como los que tenemos aquí, en rezagos de 12, 24, etc.). Una inspección visual del nivel normalizado de contrataciones indica un efecto estacional significativo que es más pronunciado en enero y julio.
Figura 1: Niveles de contratación normalizados que muestran picos estacionales
Fuente: Índice de mano de obra minorista de Kronos (Metodología)
Fuente: Índice de mano de obra minorista de Kronos (Metodología)
Yerex utilizó el enfoque de Box–Jenkins para el ajuste estacional. En este enfoque, la estacionalidad se entiende como el factor no estacionario dominante y, dado que el período de estacionalidad suele ser conocido, es una adaptación bastante sencilla del conocido modelo de promedios móviles integrados autorregresivos (ARIMA).
Tras comparaciones exhaustivas de varios modelos ARIMA para usarlos con los datos del Índice, y con el criterio de selección de la mayor reducción en el ACF y el coeficiente de Kruskal–Wallis, Yerex encontró que el modelo X-12 ARIMA de la Oficina del Censo de los Estados Unidos era el más apropiado. Implementó el modelo X-12 usando Mathematica, aunque la Oficina del Censo de EE. UU. proporciona el programa de ajuste estacional X-12-ARIMA como software de dominio público para analizar series temporales muy grandes. Él dice: “Aunque sería posible usar el software proporcionado por la Oficina del Censo, hacerlo no permitiría la integración con otros procedimientos desarrollados para el análisis de los datos y la representación gráfica de resultados. Los gráficos de Mathematica son fantásticos. Nunca he podido hacer lo mismo con ningún otro software”.
Figura 2: Niveles de contratación ajustados estacionalmente
Fuente: Índice de mano de obra minorista de Kronos (Metodología)
Fuente: Índice de mano de obra minorista de Kronos (Metodología)
Cálculo del índice
El Índice de mano de obra minorista de Kronos se calcula simplemente como la razón entre contrataciones y solicitudes. Dado que las series temporales de contrataciones y solicitudes tienen diferentes características estacionales, se ajustan por estacionalidad por separado.
Figura 3: Tendencia en el Índice de mano de obra minorista de Kronos ajustado estacionalmente
Fuente: Índice de mano de obra minorista de Kronos, Lanzamiento de julio de 2010
Fuente: Índice de mano de obra minorista de Kronos, Lanzamiento de julio de 2010
Mathematica usado exclusivamente para construir un nuevo indicador económico
Figura 4: Trayectoria de la economía de los EE. UU.: 2006 a 2010 (datos de Kronos)
La trayectoria del gráfico muestra la evolución general del Índice de Mano de Obra Minorista de Kronos. El color de la línea está codificado para representar visualmente los aumentos en la tasa de desempleo de EE. UU. (el negro representa una tasa baja de desempleo y el rojo una tasa alta). El grosor de la línea indica cambios relativos en la retención de empleados.
Fuente: Índice de mano de obra minorista de Kronos, lanzamiento de julio de 2010
La trayectoria del gráfico muestra la evolución general del Índice de Mano de Obra Minorista de Kronos. El color de la línea está codificado para representar visualmente los aumentos en la tasa de desempleo de EE. UU. (el negro representa una tasa baja de desempleo y el rojo una tasa alta). El grosor de la línea indica cambios relativos en la retención de empleados.
Fuente: Índice de mano de obra minorista de Kronos, lanzamiento de julio de 2010
El Índice de mano de obra minorista de Kronos, construido exclusivamente con Mathematica, se produce mensualmente y es un nuevo e interesante indicador líder de la salud general de la economía estadounidense. Yerex dice que la capacidad de Mathematica de proporcionar un lugar central para desarrollar algoritmos, analizar series temporales y mostrar gráficamente los resultados ha mejorado enormemente su eficiencia.