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Un programa en Java. Series de tiempo Parte I.
por Julio Laguna. - redribera

2 Descripción del programa Series Temporales.

2.1 Introducción.

Esta es la definición que la Wikipedia hace para una serie de tiempo:
"En estadística, procesamiento de señales, y econometría, una serie temporal es una secuencia de puntos de datos, medidos típicamente a intervalos de tiempo sucesivos , y espaciados (con frecuencia) de forma uniforme. El análisis de series temporales comprende métodos que ayudan a interpretar este tipo de datos, extrayendo información representativa, tanto referente a los orígenes o relaciones subyacentes como a la posibilidad de extrapolar y predecir su comportamiento futuro. De hecho uno de los usos más habituales de las series de datos temporales es su análisis para predicción y pronóstico. Por ejemplo de los datos climáticos, o de las acciones de bolsa, o las series pluviométricas." Esta es la página de la wikipedia de donde este texto se ha extraido, con mas información.

Las series de tiempo tienen gran utilidad en todos los ámbitos.
Hoy en día diversas organizaciones requieren conocer el comportamiento futuro de ciertos fenómenos con el fin de planificar, prevenir,es decir, se utilizan para predecir lo que ocurrirá con una variable en el futuro a partir del comportamiento de esa variable en el pasado. Por ello la predicción en periodos futuros, es una de las aplicaciones mas comunes para la utilización de series de tiempo.

Una serie de tiempo de ejemplo podría ser la siguiente:

PERIODOValor/Observación
150
285
386
495
585
690
745
815
960
1080
1195
1275

En un caso de estudio real, los periodos, podrían pertenecer a los meses desde Enero a Diciembre de un determinado año. O a las 12 primeras semanas, 12 dias, desde el mes de Julio al mes de Junio de dos años consecutivos, o incluso a 12 años directamente.

Una representación gráfica de esta serie, en el que los datos observados, por ejemplo, se atribuyen a la facturación en millones anualmente para una empresa llamemosla X,podría ser la siguiente:

Figura 1: Representación de ventas en Millones desde los años 1994 a 2005
Figura 1: Representación de ventas en Millones desde los años 1994 a 2005

No es el objetivo de este tutorial el realizar un extenso dossier acerca de las series temporales, propias del estudio estadístico, sino utilizarlas como medio del estudio de una aplicación en Java.
Por ello, para continuar nuestro tutorial, conocemos lo bastante acerca de ellas.
Por supuesto, y particularmente, es un tema que me apasiona, por ello os voy a dejar aquí un enlace, para aquellas personas que deseeís profundizar en el estudio de series temporales. De hecho este puede ser un conocimiento importante, de cara a ampliar las clases java que desarrollaremos en este tutorial. Se trata del manual Introducción al Análisis Clásico de Series de Tiempo. Un magnífico tutorial desarrollado por Mireya Arellano, Ingeniera en Estadística por la Facultad de Ciencias, Universidad de Valparaíso. Valparaíso, Chile.
Está accesible por internet y es una guia en castellano muy bien planteada.

El objetivo que perseguimos nosotros en este tutorial, es el poder crear una serie de clases Java, que nos permitan almacenar series de tiempo, y representar estas gráficamente, al igual que mostramos en la figra 1. Es mas de hecho estas clases ya están desarrolladas, y el mismo gráfico que he insertado en esta página, lo he obtenido a base de introducir la serie de tiempo que presentabamos en la serie temporal del ejemplo anterior.

En este tutorial, nuestro objetivo, será generar una serie de clases, que nos permitan por un lado manipular series de tiempo. Esto es, introducir datos, y representarlos gráficamente. También presentaremos datos informativos de la serie. Todo ello sin utilizar como salida la consola de Java, sino con una aplicación visual que utilice elementos del Swing de Java, tales como ventanas, paneles y gráficos. Además abordaremos algunas ampliaciones de este modelo, que nos permitan manipular datos de nuestra serie mas finos. Esto se explica de esta forma. Intentaremos aproximar nuestro programa a la obtención real de determinados tipos de datos. De hecho, la composición de series temporales, viene determinada por un proceso de adquisición de datos, que en cada caso es diferente. En nuestro caso vamos a orientar la adquisición de datos a observaciones cuantitativas en una determinada fecha. Esto hará algo mas complejo nuestro problema como iremos viendo mas adelante.
De todos modos realizaremos una serie de clases generales para permitir operar con la composición mas básica de una serie de tiempo, y enseñaremos como ampliar su funcionalidad. valiendonos para ello del lenguaje de programación Java, que es , en última instancia lo que pretendemos conocer como programadores.

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