Indicaciones Generales: Presente en un reporte de Rmardown todas las operaciones que se indican en la tarea, debe incluir el archivo rmd, la correspondiente versión html y el informe publicado en una cuenta de Rpubs (incluir el enlace en los comentarios de entrega de las tareas, y en un archivo txt dentro de la entrega), incluyendo los nombres y apellidos de cada uno de los integrantes del grupo.

Explique cómo realizar las siguientes pruebas en R:

1. Prueba de Raíz Unitaria de Dickey & Fuller.

La Prueba de Dickey-Fuller busca determinar la existencia o no de raíces unitarias en una serie de tiempo en otras palabras la hipótesis nula de esta prueba es que existe una raíz unitaria en la serie si es o no estacionaria.

Hipotesis de la Prueba es (explique el porqué de las hipótesis Nula y Alternativa)

Si consideramos un proceso autoregresivo (estocastico) de la forma:

                                   xt=ϕxt−1+εt
                                   

Donde |ϕ|≤1 y εt es es un caso simple de los procesos estocásticos, donde los valores son independientes e idénticamente distribuidos a lo largo del tiempo con media cero e igual varianza tambien. Si el valor de ϕ es igual a 1 se dice que la serie es no estacionaria en otras palabras si la raiz es unitaria no hay estacionariedad

                                   Ho:ϕ=1
                                   

Entonces si el valor de ϕ es menor a 1 entonces se dice que la serie es estacionaria

                                   Ha:ϕ<1
                                   

Sintaxis de implementación en R explicando cada uno de los argumentos.

Para este caso se usara el comando adf.test de la libreria tseries donde tendremos la siguiente sintaxis

donde x sera el vector de información de la serie que se esta estudiando y k=0 el orden en que se quiere estudiar la raiz unitaria en este caso solo es “0” debido a que o queremos saber si es de primer o segundo orden tambien se puede usar la libraria urca con el comando ur.df(x,c(“none”,“trend”, “drift”,lags=0)) donde x sera el vector de información de la serie de tiempo que se esta estudiando, y las opciones de “none” sino se quiere hacer ningun tipo de prueba, “trend” si se quiere de una prueba de tendencia o “drift” si se quiere una prueba de desviaciones

library(readxl)
library(forecast)
## Registered S3 method overwritten by 'quantmod':
##   method            from
##   as.zoo.data.frame zoo
library(urca)
IVAEST<-read_excel("C:/Users/eckor/OneDrive/Escritorio/Labo3/IVAl.xlsx",
                   col_types = c("skip", "numeric"),
                   skip = 5
)

Estadistico de Prueba

Para comprender el estadistico de prueba se obtiene de la siguiente forma

sea:

                             xt=ρxt−1+εt
                             

y analizamos las variaciones de periodo anterior

                             xt−xt−1=ϕxt−1−xt−1+εt
                             

sacando factor común

                             Δxt−1=(ϕ−1)xt−1+εt
                             

sea:

                             Δxt−1=τxt−1+εt
                             

siendo τ el estadistico de prueba

                              DF=τ/SE(τ)

Criterio de decisión

Si tendremos que el las hipotesis deben ser

                             Ho:ϕ=1 ; No hay estacionariedad 

                             Ha:ϕ<1 ; Hay estacionariedad
                             

Entonces el criterio de decisión sera

                            no se rechaza Ho si |t|>|DF| ó pvalue>0.05

                            se rechaza Ho si |t|<|DF| ó pvalue<0.05
                            
                            

Ejemplo para la prueba de Dickey-Fuller

utilizando datos del IVAE El Salvador 2009-2021 (marzo) y transformando en series de tiempo

IVAEST <- ts(data = IVAEST,
             start = c(2009, 1),
             frequency = 12)
IVAEST %>%
  autoplot(main = "IVAE, El Salvador 2009-2021(marzo)", xlab = "Años/Meses", ylab = "Indice")

library(TSstudio)
ts_decompose(IVAEST, type = "additive", showline = TRUE)

Hipotesis

                                   Ho:ϕ=1 ; No hay estacionariedad 

                                   Ha:ϕ<1 ; Hay estacionariedad
                                   

Criterios de decisión

                                 no se rechaza Ho si |t|>|DF| ó pvalue>0.05

                                 se rechaza Ho si |t|<|DF| ó pvalue<0.05
                                 

Utilizando libreria urca

library(urca)
x <- ur.df(IVAEST, type = "trend", lags = 0)
xDF <- as.vector(x@teststat[, 1])
xt <- as.vector(x@cval[1, 1])

if (abs(xt) > abs(xDF)) {
  "No se rechaza la hipotesis nula y se dice que no existe estacionariedad"
} else {
  "Se rechaza la hipotesis nula y se dice que existe estacionariedad"
}
## [1] "Se rechaza la hipotesis nula y se dice que existe estacionariedad"

2.Cointegración en el enfoque de Soren Johansen

Proposito de la prueba

Una prueba de Johansen nos permite determinar si tres o más series de tiempo están cointegradas. Este consiste en colocar en un vector autoregresivo las series que presenten raíces unitarias, a partir del cual se puede probar la existencia de una o más combinaciones lineales o vectores de cointegración, como también se les denomina. Tambien el enfoque de cointegración de Soren Johansen es para probar si existe cointegración en las variables es decir, si existe cointegración de orden cero I(0) o cointegración de orden uno I(1)

Hipótesis de la prueba

Dada una serie temporal VAR de la forma

                                xt=μ+A1xt−1+Vt

si restamos a ambos lados xt−1

                                xt−xt−1=μ+A1xt−1−xt−1+Vt

agrunpando todas las variables se tiene que:

                                Δxt−1=μ+(A1−I)xt−1+Vt

Donde A1−I=A

entonces

                                 Δxt−1=μ+Axt−1+Vt                                       
                                   

esta representación del modelo es la que llamamos Mecanismo de Corrección de Error en la sección anterior; por ello A es, por tanto, un Vector de Corrección de Error

Por ello, el modelo es un Mecanismo de Corrección de Error Vectorial (VECM). También se dará cuenta de la similitud de esta especificación con la de la prueba ADF, incluso podríamos considerarla un ADF multiecuacional.

Si ahora generalizamos la especificación para considerar un modelo VAR(p), el resultado es:

                                   xt=μ+A1xt−1+A2xt−2+...+Apxt−p+Vt

Si se resta xt−1

                                   Δxt−1=μ+(A1+A2+..+Ap−1)(xt−1+xt−2+...+xt−p)+Vt    
                                   

Siendo Γi=Γ1+…+Γp

La prueba es sensible a la longitud de los rezagos elegidos en el VECM, por lo tanto deben ser seleccionados óptimamente utilizando los criterios de información que ya hemos visto en capítulos anteriores. En la matriz A se encuentre la relación de largo plazo. Si su rango es; rango (A) = Γ, entonces se pueden encontrar las siguientes situaciones

Si Γ = 0, A es una matriz nula. No existirá ninguna relación de cointegración

Si Γ = m, el proceso multivariante Xt es estacionario. Por tanto, habría m-1 vectores de cointegración linealmente independientes que cancelan la tendencia común. Así Yt será estacionario si Am∗m tiene rango completo.

Si 0<Γ<m, se encontrará entre las dos situaciones anteriores, por lo que habrá r relaciones de cointegración.

por lo que:

Ho:Γ=0; No existe cointegración

Ha:Γ=m; Existe cointegración con m−1 Vectores de cointegración