--- title: "Series Temporales" url: https://docs.catalyst.zoho.com/es/quickml/help/learning-center/time-series/ description: "QuickML es un servicio de construcción de pipelines de ML completamente sin código en la plataforma de desarrollo Catalyst para crear pipelines de aprendizaje automático con soluciones de extremo a extremo." last_updated: 2026-08-17T12:16:04Z service: QuickML type: general --- # Introducción a los Datos de Series Temporales Las series temporales se refieren a una secuencia de puntos de datos que representan cómo una o más características cambian a lo largo del tiempo. Estos puntos de datos se registran a intervalos regulares, permitiendo el análisis de tendencias, cambios de estacionalidad, patrones y anomalías a lo largo del tiempo. Los datos de series temporales se pueden categorizar en dos tipos: **univariados**, donde solo se registra una característica, y **multivariados**, donde se rastrean múltiples características en el tiempo simultáneamente. El objetivo principal del análisis de series temporales es a menudo predecir valores futuros de una característica, que sirve como la variable objetivo en tareas como pronóstico o detección de anomalías. ### Componentes de las Series Temporales Los componentes de las series temporales caracterizan los patrones o comportamientos subyacentes de la serie de datos a lo largo del tiempo. Estos son simplemente los factores que afectan los valores de los puntos de datos observados. Comprender estos componentes ayudará a crear modelos mejores y más precisos. Los cuatro componentes de los datos de series temporales son: - Tendencia - Estacionalidad - Cíclico - Ruido #### 1. Tendencia El componente de tendencia representa la dirección o movimiento a largo plazo en la serie temporal. Indica si los datos generalmente están aumentando, disminuyendo o permaneciendo constantes a lo largo del tiempo. **Características** - Refleja la tendencia subyacente de la serie durante un período más largo. - Las tendencias pueden ser lineales o no lineales. - Las tendencias no se ven afectadas por fluctuaciones o irregularidades a corto plazo. **Ejemplo**  En los datos de ventas de una empresa, un aumento constante en las ventas durante varios años indica una tendencia positiva. #### 2. Estacionalidad El componente estacional representa patrones regulares y repetitivos en la serie temporal que ocurren dentro de un período fijo, como diario, mensual o anual. **Características** - La estacionalidad ocurre a intervalos regulares y tiene un período fijo. - A menudo impulsada por factores externos como el clima, las vacaciones o eventos culturales. - Los efectos estacionales son predecibles y se repiten al mismo tiempo cada año, mes, semana o día. **Ejemplo**  El ejemplo aquí muestra los pasajeros mensuales con respecto a cada mes desde 1949 hasta 1960, donde podemos ver la distribución estacional de los pasajeros en el gráfico. #### 3. Cíclico El componente cíclico se refiere a las fluctuaciones en la serie temporal que ocurren durante períodos más largos, generalmente influenciadas por ciclos económicos o empresariales. **Características** - Los ciclos son generalmente irregulares en período y amplitud. - Pueden durar más de un año, a menudo varios años. - A diferencia de la estacionalidad, los patrones cíclicos son menos predecibles en su frecuencia y duración pero están influenciados por factores económicos más amplios. **Ejemplo**  Las ventas de casas familiares nuevas fluctúan durante ciertos períodos, pero estos cambios no son estacionales, como se ve en el gráfico. Estas fluctuaciones podrían estar influenciadas por períodos de expansión y recesión económica, que son menos predecibles que los patrones estacionales. #### 4. Ruido El componente de ruido captura la variación aleatoria en la serie temporal que no puede atribuirse a patrones de tendencia, cíclicos o estacionales. Representa las fluctuaciones impredecibles e irregulares en los datos. **Características** - El ruido es la parte residual de la serie temporal después de eliminar los componentes de tendencia, cíclicos y estacionales. - Aleatorio e impredecible. - El ruido no sigue ningún patrón específico y puede ser causado por factores aleatorios o errores de medición. **Ejemplo**  Como podemos concluir del gráfico, no hay una tendencia específica, estacionalidad o patrón cíclico en los cambios del precio de las acciones de la empresa. Las fluctuaciones de precio aparecen como subidas y bajadas aleatorias sin un patrón predecible. ### Estacionariedad La estacionariedad se refiere a una característica de los datos de series temporales donde las propiedades estadísticas, como la media, la varianza y la autocorrelación, permanecen constantes a lo largo del tiempo. - La media es el valor promedio de las observaciones durante un cierto período de tiempo; - La varianza es la medida de la dispersión o extensión del valor alrededor de la media, - La autocorrelación es la correlación de la serie con sus valores anteriores. Las tres propiedades estadísticas de los datos de series temporales deben permanecer constantes a lo largo del tiempo para concluir que la serie es estacionaria. Entender si la serie es estacionaria o no es importante, ya que informa el tipo de preprocesamiento necesario para construir un modelo de series temporales efectivo. Cuando una serie es estacionaria, los valores registrados no cambian o permanecen dentro del mismo rango a lo largo del tiempo. Veamos ejemplos de casos de uso donde la serie registrada se considera como serie estacionaria o no estacionaria. #### a. Serie no estacionaria Un dato de serie temporal se considera no estacionario si los valores registrados fueron afectados en diferentes momentos debido a la presencia de tendencia, estacionalidad, cíclico o ruido en los datos. **Ejemplo:**\ Los pasajeros de una aerolínea estarán en tendencia creciente con fluctuaciones estacionales cada año, como se muestra en el gráfico. Por lo tanto, esta serie se considera como serie no estacionaria. **El resultado de la prueba ADF para evaluar la presencia de estacionariedad** ``` ADF Statistic: 0.81 p-value: 0.99 Critical Values: {'1%': -3.48, '5%':-2.88, '10%': -2.57} Fail to reject the null hypothesis: The series is not stationary. ```  #### b. Serie estacionaria Cuando una serie es estacionaria, los valores registrados no cambian o permanecen dentro del mismo rango a lo largo del tiempo. **Ejemplo:**\ Después de aplicar la técnica de transformación diferencial de lag 2, la serie no estacionaria se convierte en serie estacionaria. Si graficamos los valores transformados en un gráfico, aparecerá como se muestra a continuación:  **Resultados de la prueba ADF para evaluar la presencia de estacionariedad después de la transformación de datos** ``` ADF Statistic: -2.96 p-value: 0.03 Critical Values: { '1%': -3.48, '5%': -2.88, '10%':-2.57 } Reject the null hypothesis: The series is stationary. ``` Los modelos de series temporales se construyen típicamente usando datos estacionarios. Si una serie es no estacionaria, debe transformarse en una serie estacionaria antes de entrenar el modelo para asegurar predicciones futuras precisas. Se realizan dos pruebas estadísticas, conocidas como las pruebas ADF y KPSS, en los datos de series temporales para determinar si la estacionariedad está presente en la serie. #### Pruebas de Estacionariedad **Estacionariedad** en una serie temporal significa que las propiedades estadísticas de la serie no cambian a lo largo del tiempo. En otras palabras, si observa diferentes partes de la serie, deberían verse estadísticamente similares. Para que una serie sea estacionaria, debe tener **una media constante, varianza constante y autocorrelación constante.** Hay dos tipos de métodos estadísticos que se pueden realizar en los datos de series temporales para verificar la presencia de estacionariedad. Son la prueba **ADF** y la prueba **KPSS**. Sin embargo, antes de ir a las pruebas de estacionariedad, entendamos un concepto en las pruebas estadísticas llamado hipótesis. **Hipótesis:** La prueba de hipótesis es un método estadístico utilizado para hacer inferencias o sacar conclusiones sobre un conjunto de datos usando datos de muestra extraídos de todos los datos disponibles. Nos ayuda a decidir si hay suficiente evidencia en nuestra muestra para apoyar o rechazar una afirmación o hipótesis particular sobre todo el conjunto de datos. - **Hipótesis Nula (H₀)**: Esta es la suposición de que no hay efectos o diferencias. Representa el statu quo. - **Hipótesis Alternativa (H₁)**: Esta es lo opuesto a la hipótesis nula, y representa una nueva afirmación o efecto. Esto es lo que necesitaría probar. Ahora que entendemos qué significan las hipótesis, veamos las pruebas de estacionariedad: 1. #### Prueba ADF La prueba Augmented Dickey-Fuller (ADF) es una prueba estadística utilizada para determinar si una serie temporal tiene raíz unitaria o no. La presencia de raíz unitaria indica que los valores son altamente dependientes de valores anteriores, lo que indica que la serie es no estacionaria. **Objetivo:** La prueba ADF se usa para verificar si la serie contiene raíz unitaria. **Hipótesis nula**: La serie temporal tiene raíz unitaria, por lo tanto es no estacionaria. **Interpretación**: Si el estadístico de la prueba ADF es menor que el valor crítico, entonces la hipótesis nula se rechaza concluyendo que la serie temporal es Estacionaria. **Proceso de prueba**: La prueba ADF funciona probando la hipótesis nula para verificar la presencia de una raíz unitaria en la serie temporal indica que la serie es no estacionaria. 2. #### Prueba KPSS La prueba Kwiatkowski-Phillips-Schmidt-Shin (KPSS) es otra prueba estadística utilizada para verificar la estacionariedad de una serie temporal. Difiere de la prueba ADF en que prueba la hipótesis nula de que la serie temporal es estacionaria alrededor de una media o una tendencia determinística. **Objetivo**: La prueba KPSS se usa para verificar si la serie es estacionaria. **Hipótesis nula**: La serie temporal es estacionaria alrededor de una media constante o tendencia determinística. **Interpretación**: Si el estadístico de la prueba KPSS es mayor que el valor crítico, la hipótesis nula se rechaza, indicando que la serie es no estacionaria. **Proceso de prueba**: La prueba KPSS examina si la serie temporal es estacionaria probando una tendencia determinística o media alrededor de la cual fluctúa. #### Cómo inferir los resultados de las pruebas Las pruebas ADF y KPSS generan algunos valores estadísticos que nos ayudan a clasificar si la serie es estacionaria o no. Estos valores son: - Estadístico de prueba - P-Value - Valores Críticos al 1%, 5% y 10% de Intervalos de Confianza #### Estadístico de Prueba El estadístico de prueba es el valor calculado en las pruebas para determinar cuán probable sería el valor si la hipótesis nula fuera verdadera. Calcule el estadístico de prueba basándose en sus datos de muestra. - Para una prueba z: el estadístico de prueba es z = (X̄ - μ) / ( σ/ √n) (Valor estadístico para datos completos) - Para una prueba t: el estadístico de prueba es t = (X̄ - μ) / (s / √n) (Valor estadístico para datos de muestra) Aquí, X̄ es la media de la muestra, μ es la media de la población, s es la desviación estándar de la Muestra o σ es la desviación estándar para todos los datos, n es el tamaño de la muestra. En QuickML, los estadísticos de las pruebas ADF y KPSS se calculan a partir de sus respectivas pruebas sobre todos los datos de entrada. Ambos valores del estadístico de prueba proporcionan una medida de la evidencia contra la hipótesis nula. La fortaleza de la evidencia se evalúa en tres niveles—fuerte, moderada y débil—comparando el valor del estadístico de prueba con los valores críticos en los niveles de significancia del 1%, 5% y 10%. #### P-Value **¿Qué es el p-Value?** El p-value en ambas pruebas indica la probabilidad de obtener un valor del estadístico de prueba tan extremo como el observado, asumiendo que la hipótesis nula es verdadera. El p-value se puede obtener de las tablas estadísticas para determinar si la hipótesis nula debe ser rechazada. **¿Cómo se deriva?** 1. Formulando y estimando el modelo de regresión ADF / KPSS 2. Calculando el estadístico de prueba t𝛄 como se mencionó anteriormente. 3. Comparando t𝛄 contra los valores críticos derivados de la simulación. 4. Interpolando para obtener un p-value aproximado basado en cómo el estadístico de prueba se compara con los valores críticos bajo la hipótesis nula. #### En la prueba ADF **Hipótesis nula:** La serie temporal tiene raíz unitaria, lo que significa que es no estacionaria. **Interpretación:** Asumiendo que el intervalo de significancia se establece en 5%. 1. **P-value bajo** ( ≤ 0.05): Un p-value bajo indica que puede rechazar la hipótesis nula de raíz unitaria, sugiriendo que la serie es estacionaria. 2. **P-value alto** ( > 0.05): Un p-value alto indica que no pudo rechazar la hipótesis nula de raíz unitaria, sugiriendo que la serie es no estacionaria. #### En la prueba KPSS **Hipótesis nula:** La serie temporal es estacionaria alrededor de una media constante o tendencia determinística. **Interpretación:** Asumiendo que el intervalo de confianza es 5%. 1. **P-value bajo** ( ≤ 0.05): Un p-value bajo sugiere que rechaza la hipótesis nula indicando que la serie es no estacionaria. 2. **P-value alto** ( > 0.05): Un p-value alto sugiere que no puede rechazar la hipótesis nula de estacionariedad. #### Valores Críticos (en niveles del 1%, 5% y 10%): Los valores críticos son umbrales o referencias predefinidas utilizados en pruebas de estacionariedad como las pruebas Augmented Dickey-Fuller (ADF) y Kwiatkowski-Phillips-Schmidt-Shin (KPSS) para determinar si rechazar o no rechazar la hipótesis nula. Estos valores ayudan a evaluar la significancia estadística de los resultados de las pruebas. Estos valores sirven como referencias para la toma de decisiones en ambas pruebas ADF y KPSS. Por ejemplo, al intervalo de significancia del 5%: - **Al valor crítico del 1%**: Es un criterio muy estricto. Si el valor del estadístico de prueba es más extremo que el valor crítico del 1%, entonces hay evidencia fuerte para rechazar la hipótesis nula. - **Al valor crítico del 5%**: Si el estadístico de prueba es más extremo que el valor crítico del 5%, entonces hay evidencia moderada para rechazar la hipótesis nula. - **Al valor crítico del 10%**: Es un criterio más indulgente. Si el estadístico de prueba es más extremo que el valor crítico del 10%, entonces hay evidencia más débil para rechazar la hipótesis nula. **Ejemplo:**
| Prueba ADF | Prueba KPSS |
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