2025-11-19

Introducción & problema

El Análisis de Componentes Principales (ACP) es una técnica estadística multivariante cuyo propósito es reducir la dimensionalidad de los datos y facilitar su interpretación, manteniendo la mayor cantidad posible de variabilidad original (Jolliffe & Cadima, 2016). En las ciencias sociales, el ACP permite identificar estructuras latentes en indicadores complejos de desarrollo humano (Abdi & Williams, 2010).

Metodología

Partiendo de la idea de que el desarrollo humano es un fenómeno multidimensional (no limitado al PIB, sino integrado también por factores como la salud, la gobernanza, la infraestructura y el medio ambiente) surge la pregunta: ¿existen perfiles homogéneos de países según sus indicadores de desarrollo? Para responder este interrogante:

  • Se aplicó ACP y clusterización jerárquica (Ward) a 165 países (WDI, Banco Mundial, 2018).

Para identificar grupos de países según patrones comunes de desarrollo, gobernanza, infraestructura y bienestar.

Selección de base de datos

Se seleccionaron 17 variables cuantitativas en cinco dimensiones:

  • Salud: gasto_salud, inmunización, mortalidad infantil

  • Demografía: natalidad, fertilidad, densidad poblacional

  • Infraestructura: acceso a electricidad, saneamiento, cocina limpia

  • Gobernanza: control de corrupción, efectividad gubernamental

  • Ambiental: contaminación (PM2.5), tuberculosis

Todas las variables fueron estandarizadas para garantizar comparabilidad. A continuación se muestra una vista previa de la base de datos final:

Base de datos

Descripción de las variables

Variable Descripción
gasto_salud Gasto total en salud como porcentaje del PIB
inmunizacion Porcentaje de niños (12–23 meses) inmunizados contra difteria, tétanos y tos ferina
cocina_limpia Porcentaje de la población con acceso a combustibles limpios para cocinar
tasa_nacimiento Nacimientos por cada 1,000 habitantes al año
tasa_mortalidad Muertes por cada 1,000 habitantes al año
polucion Exposición promedio anual a partículas finas (PM2.5, en µg/m³)
densidad_pob Habitantes por kilómetro cuadrado

Descripción de las variables

Variable Descripción
expectativa_vida Esperanza de vida al nacer (en años)
tasa_mortalidad_inf Muertes de menores de 1 año por cada 1,000 nacidos vivos
tasa_suicidio Tasa de mortalidad por suicidio (por 100,000 habitantes)
control_corrupcion Índice estandarizado de percepción de corrupción (–2.5 a +2.5; mayor = menos corrupción)
tasa_fertilidad_fem Número promedio de hijos por mujer
efectividad_gobierno Índice de calidad y capacidad del Estado para formular e implementar políticas

Descripción de las variables

Variable Descripción
acceso_acueducto Porcentaje de la población con acceso a electricidad
acceso_alcantarillado Porcentaje con acceso a saneamiento mejorado (inodoros seguros)
tuberculosis Nuevos casos de tuberculosis por cada 100,000 habitantes al año

Estadísticas descriptivas

A continuación se presenta un resumen de las medidas descriptivas para las 16 variables cuantitativas de desarrollo humano en 155 países (Banco Mundial, 2018).

Estadísticas descriptivas detalladas
N Media Desv. Est. Mediana Mínimo Máximo Asimetría Curtosis
gasto_salud 159 6.21 2.67 5.93 1.76 16.62 0.77 0.54
inmunizacion 159 87.57 13.02 92.00 35.00 99.00 -1.82 3.18
cocina_limpia 159 63.91 38.54 82.00 0.00 100.00 -0.54 -1.40
tasa_nacimiento 159 21.26 10.26 19.60 7.30 45.67 0.50 -0.92
tasa_mortalidad 159 7.78 2.66 7.27 0.96 15.00 0.46 0.14
polucion 159 27.10 16.90 21.55 5.50 86.02 1.19 0.69
densidad_pob 159 134.59 214.21 78.03 2.06 1577.00 4.63 25.72
expectativa_vida 159 71.44 7.84 72.00 51.91 83.75 -0.40 -0.63
tasa_motalidad_inf 159 23.27 20.47 15.20 1.90 91.80 1.00 0.24
tasa_suicidio 159 8.86 6.30 7.10 0.00 29.85 1.21 1.29
control_corrupcion 159 -0.17 0.96 -0.39 -1.79 2.17 0.77 -0.09
tasa_fertilidad_fem 159 2.81 1.37 2.38 1.23 6.71 0.91 -0.09
efectividad_gobierno 159 -0.16 0.95 -0.30 -2.32 2.01 0.32 -0.36
acceso_acueducto 159 86.08 16.63 94.19 35.85 100.00 -1.18 0.26
acceso_alcantarillado 159 73.20 28.77 86.70 8.35 100.00 -0.81 -0.83
tuberculosis 159 118.56 146.86 53.00 1.00 677.00 1.67 2.35

Hallazgos interesantes

  • Alta variabilidad en densidad poblacional:
    Media = 134.6 hab/km², pero con máximo extremo de 7,897 (Singapur). La asimetría es muy positiva (skew = 4.63), lo que confirma la presencia de outliers urbanos.

  • Desigualdad extrema en acceso a saneamiento:
    Mínimo = 8.35% (República Centroafricana) vs. 100% (países nórdicos y de altos ingresos).

  • Mortalidad infantil altamente sesgada:
    Media = 23.3‰, pero el máximo es 91.8‰ (Sudán del Sur), con asimetría positiva (skew = 1.00), lo que refleja graves disparidades en salud materno-infantil.

Hallazgos interesantes

  • Cocina limpia:
    El 0% en Burundi y República Centroafricana contrasta con el 100% en la mayoría de países desarrollados, evidenciando una brecha crítica en calidad del aire doméstico.

  • Control de corrupción:
    Rango de –1.79 (Somalia) a 2.17 (Singapur), con una desviación estándar de 0.96, lo que subraya diferencias institucionales profundas entre países.

  • Esperanza de vida:
    Va desde 51.9 años (Sudán del Sur) hasta 83.75 años (Suiza), con una media global de 71.44 años, mostrando los efectos acumulados de desarrollo sanitario y social.

Reducción de dimensionalidad: ACP

El Análisis de Componentes Principales (ACP) se utilizó para reducir la dimensionalidad de las 16 variables cuantitativas del Banco Mundial (2018). Este método transforma variables altamente correlacionadas en un conjunto menor de componentes no correlacionados que conservan la mayor parte de la varianza total.

Varianza explicada por los primeros 5 componentes
Componente Varianza.explicada…. Varianza.acumulada….
PC1 PC1 53.16 53.16
PC2 PC2 12.40 65.55
PC3 PC3 6.14 71.70
PC4 PC4 5.27 76.97
PC5 PC5 4.78 81.75

Los primeros 5 componentes explican el 81.9% de la varianza total, lo que justifica su uso para la clusterización posterior.

Matriz de correlaciones

Varianza explicada por los componentes

El Análisis de Componentes Principales (ACP) redujo 16 variables altamente correlacionadas a un conjunto menor de componentes ortogonales. La varianza explicada por cada componente muestra cuánta información original conserva cada dimensión.

Valores Propios y Varianza Explicada
Componente Eigenvalue Varianza Explicada (%) Varianza Acumulada (%)
Dim.1 8.51 53.16 53.16
Dim.2 1.98 12.40 65.55
Dim.3 0.98 6.14 71.70
Dim.4 0.84 5.27 76.97
Dim.5 0.76 4.78 81.74

Los resultados muestran que los primeros dos componentes explican el 65.55% de la varianza total:

  • PC1: 53.16% → captura la mayor parte de la variabilidad.
  • PC2: 12.40% → añade información adicional significativa.

Interpretación de los componentes principales

A continuación se describen los cinco componentes principales obtenidos en el análisis.

El primer componente: Desarrollo humano básico (PC1), que explica el 53.2 % de la varianza, representa un eje central del desarrollo humano. En un extremo agrupa variables de bienestar (acceso a servicios, esperanza de vida, instituciones), y en el otro concentra indicadores de vulnerabilidad (natalidad alta, mortalidad infantil).
Este componente sintetiza la brecha estructural más profunda entre países: desarrollo consolidado vs. desafíos severos en salud, infraestructura y gobernanza.

Inversión en salud pública y factores de mortalidad

El segundo componente (PC2), con 12.4 % de varianza explicada, refleja riesgos sociales y sanitarios específicos. Está definido por la tasa de suicidio, el gasto en salud y, en menor medida, la contaminación ambiental. Este eje evidencia dimensiones de bienestar que dependen de factores psicosociales y ambientales, más allá del nivel de desarrollo general.

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Presión demográfica

El tercer componente principal (PC3), con 6.1 % de varianza explicada, está dominado casi exclusivamente por la densidad poblacional. Esto revela que la presión demográfica es una dimensión autónoma del desarrollo, independiente de ingreso, infraestructura o instituciones.

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Políticas de inversión en salud

El cuarto componente (PC4), con 5.3 % de varianza, está asociado a la capacidad institucional: gasto en salud, control de la corrupción y efectividad gubernamental. Refleja la intención y capacidad estatal para construir sistemas públicos sólidos.allá del nivel de desarrollo general.

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Riesgo infantil y salud preventiva

El quinto componente (PC5), con 4.9 % de varianza explicada, se relaciona con mortalidad infantil, inmunización y acceso a agua potable. Representa diferencias en salud materno-infantil y cobertura preventiva que no se captan en componentes más generales.

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Segmentación de países: tres perfiles de desarrollo

Con k = 3, se identifican tres grupos que capturan la estructura subyacente de los datos sin sobresegmentar. Los clusters son fácilmente interpretables en términos de desarrollo humano, gobernanza y acceso a servicios básicos, lo que refuerza su validez sustantiva.

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Con k = 3 se indica que tres grupos capturan la estructura subyacente de los datos sin sobresegmentar

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Aplicar Clusterización Jerárquica (Método de Ward)

Antes de aplicar la clusterización, se evaluó el número óptimo de grupos mediante criterios visuales y sustantivos. Tras analizar los mapas generados con distintos valores de k, se determinó que k = 3 ofrece la mejor combinación de coherencia geográfica, estabilidad temática y equilibrio en la distribución de países entre los grupos.

A continuación, se aplicó el método de Ward sobre los scores de los primeros cinco componentes principales del ACP (que explican el 81.9 % de la varianza total). Este enfoque garantiza que la agrupación se base en dimensiones latentes robustas y no en variables originales redundantes o con escalas diferentes.

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Caracterización de los tres clusters obtenidos mediante ACP + Ward
Cluster Características principales Perfil interpretado Ejemplos representativos
1 Alta mortalidad infantil y general Bajo acceso a saneamiento, electricidad y cocina limpia Débil gobernanza y altos niveles de corrupción |Países en desarrollo con alta vulnerabilida |Afganistán, Somalia, Sudán del Sur, República Centroafrican
2 Nivel intermedio de desarrollo humano Acceso moderado a servicios básicos Transición demográfica en curso (baja natalidad, menor mortalidad infantil |Países emergentes |Brasil, México, Tailandia, Chile, Colombia, Perú
3 Alta esperanza de vida (>80 años) Acceso casi universal a servicios básicos Baja corrupción y alta efectividad gubernamental |Países desarrollados |Noruega, Canadá, Suiza, Singapur, Alemania, Japón