Nociones de Regresión Lineal

1. Introducción

2. Estimación de la Recta de Regresión

3. Coeficiente de Determinación

4. Regresión Múltiple

5. Regresión No-lineal

6. Casos Aplicados

Caso A — Elecciones en Florida

Caso B — Desempleo y Crecimiento Económico

Caso C — Desempleo y Crecimiento Económico (cont.),

Caso D — Ley de Okun en Alemania

Caso E — Función Consumo

Caso F — Demanda de Fotocopias

Caso G — Inflación en América Latina

Caso H — Convergencia Regional en México

Caso I — Demanda de Importaciones en Guatemala

Caso J — Producción de Algodón

Caso K — Inflación en Guatemala

Caso L — Inflación en Guatemala (cont.)

Referencias

Notas

1. Introducción.

El objeto de un análisis de regresión es investigar la relación estadística que existe entre una variable dependiente (Y) y una o más variables independientes (, … ). Para poder realizar esta investigación, se debe postular una relación funcional entre las variables. Debido a su simplicidad analítica, la forma funcional que más se utiliza en la práctica es la relación lineal. Cuando solo existe una variable independiente, esto se reduce a una línea recta:

donde los coeficientes b0 y b1 son parámetros que definen la posición e inclinación de la recta. (Nótese que hemos usado el símbolo especial para representar el valor de Y calculado por la recta. Como veremos, el valor real de Y rara vez coincide exactamente con el valor calculado, por lo que es importante hacer esta distinción.)

El parámetro b0, conocido como la "ordenada en el origen," nos indica cuánto es Y cuando X = 0. El parámetro b1, conocido como la "pendiente," nos indica cuánto aumenta Y por cada aumento de una unidad en X. Nuestro problema consiste en obtener estimaciones de estos coeficientes a partir de una muestra de observaciones sobre las variables Y y X. En el análisis de regresión, estas estimaciones se obtienen por medio del método de mínimos cuadrados.

Como ejemplo, consideremos las cifras del Cuadro 1, que muestra datos mensuales de producción y costos de operación para una empresa británica de transporte de pasajeros por carretera durante los años 1949-52 (la producción se mide en términos de miles de millas-vehículo recorridas por mes, y los costos se miden en términos de miles de libras por mes).

Para poder visualizar el grado de relación que existe entre las variables, como primer paso en el análisis es conveniente elaborar un diagrama de dispersión, que es una representación en un sistema de coordenadas cartesianas de los datos numéricos observados. En el diagrama resultante, en el eje X se miden las millas-vehículo recorridas, y en el eje Y se mide el costo de operación mensual. Cada punto en el diagrama muestra la pareja de datos (millas-vehículo y costos de operación) que corresponde a un mes determinado.  

Diagrama de Dispersión

Cuadro 1. Operaciones Mensuales en una Empresa de Transporte de Pasajeros.

————————————————————————————————————

Costos Millas- Costos Millas-

Totales Vehículo Totales Vehículo

(miles) (miles) (miles) (miles)

Mes Nº Y X Mes Nº Y X

————————————————————————————————————

1 213.9 3147 18 213.2 3338

2 212.6 3160 19 219.5 3492

3 215.3 3197 20 243.7 4019

4 215.3 3173 21 262.3 4394

5 215.4 3292 22 252.3 4251

6 228.2 3561 23 224.4 3844

7 245.6 4013 24 215.3 3276

8 259.9 4244 25 202.5 3184

9 250.9 4159 26 200.7 3037

10 234.5 3776 27 201.8 3142

11 205.9 3232 28 202.1 3159

12 202.7 3141 29 200.4 3139

13 198.5 2928 30 209.3 3203

14 195.6 3063 31 213.9 3307

15 200.4 3096 32 227.0 3585

16 200.1 3096 33 246.4 4073

17 201.5 3158

————————————————————————————————————

Fuente: J. Johnston, Análisis Estadístico de los Costes (Barcelona: Sagitario, S. A., 1966), p. 118.

————————————————————————————————————

Como era de esperarse, existe una relación positiva entre estas variables: una mayor cantidad de millas-vehículo recorridas corresponde un mayor nivel de costos de operación.

Por otro lado, también se aprecia por qué este gráfico se denomina un diagrama de "dispersión": no existe una relación matemáticamente exacta entre las variables, ya que no toda la variación en el costo de operación puede ser explicada por la variación en las millas-vehículo. Si entre estas variables existiera una relación lineal perfecta, entonces todos los puntos caerían a lo largo de la recta de regresión, que también ha sido trazada y que muestra la relación "promedio" que existe entre las dos variables. En la práctica, se observa que la mayoría de los puntos no caen directamente sobre la recta, sino que están "dispersos" en torno a ella. Esta dispersión representa la variación en Y que no puede atribuirse a la variación en X.

2. Estimación de la Recta de Regresión.

Para estimar los coeficientes por medio de mínimos cuadrados, se utilizan las siguientes fórmulas:

En nuestro ejemplo, aplicando estas fórmulas tenemos:

25,216,020.3 – 219.1242(113,879)

b1 = —————————————— = 0.044674

398,855,769 – 3,450.879(113,879)

b0 = 219.1242 – 0.044674(3,450.879) = 64.96

Expresando los resultados en términos de la recta de regresión, tenemos:

= 64.96 + 0.044674 X

Podemos concluir que por cada milla adicional recorrida, los costos de operación aumentan en aproximadamente 4.5 centavos—esto podría interpretarse como el "costo marginal" para la empresa de recorrer una milla adicional—mientras que el coeficiente b0 nos estaría indicando la parte del costo mensual que no varía directamente con la cantidad de millas recorridas (aproximadamente 64,960 libras mensuales).

3. Coeficiente de Determinación ().

Una pregunta importante que se plantea en el análisis de regresión es la siguiente: ¿Qué porcentaje de la variación total en Y se debe a la variación en X? En otras palabras, ¿cuál es la proporción de la variación total en Y que puede ser "explicada" por la variación en X? El estadístico que mide esta proporción o porcentaje se denomina coeficiente de determinación:

En este caso, al hacer los cálculos respectivos, se obtiene un valor de 0.946. Esto significa que la variación en las millas recorridas explica 94.6 % de la variación en el gasto de operación mensual.

4. Regresión Múltiple.

Hasta ahora hemos considerado únicamente el caso de la regresión simple. En el caso más general de la regresión múltiple, existen dos o más variables independientes:

La estimación de los coeficientes de una regresión múltiple es un cálculo bastante complicado y laborioso, por lo que se requiere del empleo de programas de computación especializados. Sin embargo, la interpretación de los coeficientes es similar al caso de la regresión simple: el coeficiente de cada variable independiente mide el efecto separado que esta variable tiene sobre la variable dependiente. El coeficiente de determinación, por otro lado, mide el porcentaje de la variación total en Y que es explicado por la variación conjunta de las variables independientes.

El ejemplo numérico que se desarrolla a continuación está basado en un estudio estadístico de los costos administrativos en los bancos comerciales en Guatemala. (Los datos básicos se muestran en el Cuadro 2.) La variable dependiente para el análisis será el nivel anual de los "Gastos Generales y de Administración" en los diferentes bancos del sistema. Si se examina el Cuadro 2, se podrá apreciar que estos costos (que en lo sucesivo llamaremos simplemente "costos administrativos") varían enormemente de un banco a otro. Nuestro problema consistirá, por tanto, en encontrar una lista de variables que nos permitan explicar esta variación observada.

A un nivel muy elemental, por supuesto, dicha variación no tiene realmente ningún misterio, ya que los bancos varían mucho en cuanto a su tamaño, y es más bien de esperarse que los bancos más "grandes" tengan también costos administrativos más altos por el sólo hecho de ser más grandes. Nuestra tarea será traducir esta noción intuitiva en un concepto operativo, y para esto debemos tratar de expresar el "tamaño" de un banco en términos de alguna variable numérica. La variable escogida para este propósito fue el Total de Activos del banco. Con esto, y como una primera aproximación para el análisis, la recta de regresión sería la siguiente:

donde Y = Costos Administrativos del banco, y X = Activos Totales del banco.

Los Activos Totales de un banco son una buena medida de su "tamaño," aunque no es la única medida posible, por lo que la decisión de adoptar esta medida específica es en cierto modo arbitraria. Por otro lado, el empleo de los Activos Totales como variable independiente en la regresión facilita en cierto modo la interpretación económica de los coeficientes:

(a) El coeficiente b1 nos indica en cuánto incrementa el costo administrativo anual por cada quetzal adicional de activos que maneja el banco. En otras palabras, este coeficiente nos mide el "costo marginal" de administrar un quetzal adicional de activos.

Cuadro 2. Bancos Comerciales Privados en Guatemala (1991).

Fuente: Superintendencia de Bancos, Boletín de Estadísticas Bancarias (Guatemala, 4º Trimestre, 1992).

Obviamente, éste es un dato sumamente interesante para los tomadores de decisiones en el sector bancario. Esperamos naturalmente que este coeficiente sea positivo.

(b) Por otro lado, el coeficiente b0 nos estaría indicando la parte del costo administrativo que no varía directamente con el nivel de los activos del banco. En otras palabras, esta sería la parte del costo administrativo que podría interpretarse como un "costo fijo." Esperamos también que este coeficiente sea positivo.

Un posible defecto de esta ecuación es la suposición de que todos los bancos tienen los mismos costos fijos. Por otro lado, se puede apreciar en el Cuadro 2 que los bancos comerciales varían mucho en cuanto al número de sucursales o agencias que operan, y este es un factor que seguramente debe afectar el nivel de los costos administrativos. Por esto, para una mejor aproximación se estimará más bien la siguiente regresión múltiple:

donde X1 = Activos Totales del banco, y X2 = Número de Agencias del banco.

En esta segunda regresión, el coeficiente b2 nos está midiendo el incremento en el costo administrativo anual que resulta de manejar una agencia adicional. Esperamos, por tanto, que este coeficiente sea positivo. (Naturalmente que este coeficiente tendría que interpretarse como un costo "promedio" por agencia, ya que ninguna agencia es exactamente igual que otra, por lo que difícilmente pueden tener todas el mismo costo.) Los otros coeficientes tienen la misma interpretación que en la ecuación anterior. Los resultados estimados fueron los siguientes:

= 0.9018

Se puede apreciar en primer lugar que esta regresión tiene un alto grado de poder explicativo: la variación conjunta de estas dos variables explica poco más de 90 por ciento de la variación en los Costos Administrativos.

Por otro lado, se aprecia que el valor estimado para b0 es negativo, lo cual en principio carece de sentido económico. En vista de esto, conviene en este caso volver a estimar la regresión "por el origen," es decir, sin esta constante. Los resultados son los siguientes:

= 0.8995

Aquí se aprecia que el poder explicativo es básicamente igual que en la regresión anterior, aunque al haber eliminado un coeficiente posiblemente redundante, esta segunda regresión nos proporciona en principio estimaciones más eficientes de los otros coeficientes:

(a) El coeficiente b1, se recordará, nos mide el costo "marginal" de administrar un quetzal adicional de activos. Según estas estimaciones, por tanto, se podría concluir que en números redondos el costo administrativo de un banco "típico" aumentará entre 2 y 3 centavos por año por cada quetzal adicional de activos que administre.

(b) El coeficiente b2, se recordará, nos mide el incremento en el costo administrativo anual que resulta de manejar una agencia adicional. Según estas estimaciones, por tanto, se podría concluir en números redondos, y tomando en cuenta que los datos se expresan en términos de millones de quetzales, que el costo administrativo de un banco "típico" aumentará alrededor de 620,000 quetzales por año por cada agencia adicional.

5. Regresión No-lineal.

La regresión lineal no siempre da buenos resultados, porque a veces la relación entre Y y X no es lineal sino que exhibe algún grado de curvatura. La estimación directa de los parámetros de funciones no-lineales es un proceso bastante complicado. No obstante, a veces se pueden aplicar las técnicas de regresión lineal por medio de transformaciones de las variables originales.

Una función no-lineal que tiene muchas aplicaciones es la función exponencial:

Y = AXb

donde A y b son constantes desconocidas. Si aplicamos logaritmos, esta función también puede ser expresada como:

log(Y) = log(A) + b.log(X)

Consideremos ahora la siguiente regresión lineal:

log(Y) = b0 + b1log(X)

En esta regresión (denominada regresión doble-log), en lugar de calcular la regresión de Y contra X, calculamos la regresión del logaritmo de Y contra el logaritmo de X. Comparando estas dos ecuaciones, podemos apreciar que el coeficiente es un estimador de log(A), mientras que es un estimador de b (el exponente de la función exponencial). Este modelo es particularmente interesante en aplicaciones econométricas, porque el exponente b en una función exponencial mide la elasticidad de Y respecto de X.

Como ejemplo, en el Cuadro 3 se muestran los datos básicos de un estudio de la demanda de carros nuevos en los Estados Unidos, publicado en 1958 por el Profesor D. B. Suits (nótese que Suits excluyó de su análisis los datos correspondientes al período 1942-48, por considerarlos poco representativos). Las variables consideradas para el análisis fueron las siguientes:

X1 = Indice del Precio Real de Automóviles Nuevos

X2 = Ingreso Disponible Real (en miles de millones de dólares)

X3 = Automóviles en Circulación al principio de cada año (millones de unidades)

Y = Ventas de Automóviles Nuevos (millones de unidades).

Con estos datos, podemos estimar la siguiente regresión doble-log:

log(Y) = b0 + b1log(X1) + b2log(X2) + b2log(X3)

Puesto que todas las variables se expresan en términos de logaritmos, los coeficientes de regresión son estimaciones de las elasticidades de Y respecto de las variables independientes. La regresión estimada fue la siguiente:

log(Y) = – 1.5803 – 1.422 log(X1) + 3.216 log(X2) – 1.479 log(X3)

= 0.942

En base a estos resultados, podemos concluir que la elasticidad-precio de la demanda de automóviles nuevos en este período era de aproximadamente –1.4, con una elasticidad-ingreso de aproximadamente 3.2. (¿Cuál sería la interpretación del coeficiente de la variable X3?)

Cuadro 3. Demanda de Automóviles Nuevos y Variables Relacionadas, 1932-56.

————————————————————————————————————

X1 X2 X3 Y

————————————————————————————————————

1932 126.5 83.4 18.7 1.10

1933 128.5 82.6 17.9 1.53

1934 128.5 90.9 18.9 1.93

1935 120.5 99.3 19.4 2.87

1936 117.0 111.6 20.1 3.51

1937 121.0 115.6 21.5 3.51

1938 133.8 109.0 22.3 1.96

1939 131.0 118.5 22.7 2.72

1940 134.3 127.0 23.2 3.46

1941 144.9 147.9 24.5 3.76

1949 186.6 184.9 30.6 4.87

1950 186.6 200.5 33.1 6.37

1951 181.5 203.7 35.7 5.09

1952 195.7 209.2 37.6 4.19

1953 188.2 218.7 39.3 5.78

1954 190.2 221.6 41.6 5.47

1955 196.6 236.3 43.0 7.20

1956 193.4 247.2 47.0 5.90

————————————————————————————————————

Fuente: "The Demand for New Automobiles in the United States," Review of Economics and Statistics, 40 (August 1958): 279.

CASOS APLICADOS

Caso A — Elecciones en Florida

En las elecciones presidenciales norteamericanas de Noviembre 2000 los contendientes principales, George Bush y Al Gore, resultaron casi empatados en términos de votos electorales, por lo que el resultado dependía crucialmente de los comicios en el estado de Florida, donde el escrutinio inicial no dio un resultado definitivo a favor de ninguno de los candidatos. A medida que proseguía el conteo, surgieron varias anomalías, una de las cuales tuvo que ver con el condado de Palm Beach. Entre otras cosas, se alegó que en este condado muchos votantes que deseaban votar por Gore se confundieron, debido al diseño de la papeleta electoral, y votaron por error por un candidato marginal, Pat Buchanan, del Reform Party. (El condado de Palm Beach tenía una papeleta electoral un tanto confusa y con un formato diferente a la de los demás condados en el estado.)

El cuadro adjunto muestra la votación obtenida por Buchanan en todos los condados del estado de Florida, y se aprecia claramente que la cantidad de votos obtenidos por ese candidato en Palm Beach fue exageradamente grande en comparación al resto del estado. Presumiblemente, muchos de estos fueron efectivamente votos erróneos (y probablemente con la intención de votar por Gore, debido al diseño de la papeleta). La pregunta es si se puede obtener una estimación aproximada de la cantidad de estos votos erróneos.

Como una primera aproximación, se esperaría que la votación obtenida por Buchanan en un condado determinado estaría positivamente relacionada con la cantidad de personas afiliadas al Reform Party residentes en ese condado. Este dato también se muestra en el cuadro adjunto.

Con esta información,

Construya un diagrama de dispersión, relacionando las dos variables.

Calcule la línea de regresión (excluyendo la observación para Palm Beach), y con los resultados obtenidos, haga una estimación de la "votación excedente" obtenida por Buchanan en Palm Beach.

Tomando en cuenta que según los resultados oficiales, Bush ganó a Gore en Florida por una diferencia de 537 votos (sobre un total de más de 6,100,000 votos emitidos), comente sobre las implicaciones de este análisis para el resultado final de las elecciones presidenciales de ese año.

Resultados Electorales en Florida, Nov 2000 — Reform Party (P. Buchanan).

: Florida Dept. of State, Division of Elections, "County Voter Registration by Party," Oct 10, 2000 (http://election.dos.state.fl.us/pdf/2000voterreg/2000genparty.pdf); ABC News, "Florida: Real-Time County Returns" (www.abcnews.go.com/sections/politics/2000vote/general/FL_county.html), visited June 15, 2001.

Caso B — Desempleo y Crecimiento Económico

En 1962 el economista norteamericano Arthur Okun planteó un modelo macroeconómico para explicar las variaciones en la tasa de desempleo. Según este modelo, que se conoce hoy en día como la "ley de Okun," existe una relación lineal entre el cambio en la tasa de desempleo y la tasa de crecimiento del Producto Interno Bruto (PIB) real.

El siguiente cuadro muestra datos sobre desempleo y crecimiento económico en los Estados Unidos durante el período 1966-95.

Use estos datos para estimar el modelo de Okun, y explique el significado de los coeficientes obtenidos.

En este problema, el punto donde la recta intersecta al eje X tiene un significado económico interesante. Determine este punto para este caso, y explique su significado en términos del modelo de Okun.

Fuentes: Desempleo — OECD Economic Outlook, No. 32 (Dec 1982), Table R12, y No. 59 (June 1996), Annex Table 22; Crecimiento PIB — International Financial Statistics Yearbook 1996, pp. 146-47.

Caso C — Desempleo y Crecimiento Económico (cont.)

Como regularidad empírica, la "Ley de Okun" es una de las relaciones macroeconómicas más estables que se conocen. Para comprobarlo, vuelva a estimar el modelo de Okun usando datos sobre desempleo y crecimiento económico en Estados Unidos durante el período 1929-54. (Para el estudio de las fluctuaciones en el desempleo, este período muestral es particularmente interesante, porque incluye el período de la Gran Depresión de los años 30’s.)

Compare con la regresión estimada en el caso anterior, y comente sobre los resultados.

Fuentes: (a) Desempleo—Stanley Lebergott, "Annual Estimates of Unemployment in the U.S., 1900-1950," en The Measurement and Behavior of Unemployment (Princeton University Press, 1957), Table 1, pp. 215-16; (b) Crecimiento PIB real—Economic Report of the President, 1962 (Washington: Government Printing Office, 1962), Table B-3, p. 210.

Caso D — Ley de Okun en Alemania

En el cuadro adjunto se muestran datos anuales para la tasa de desempleo y el cambio porcentual en el PIB real en Alemania Occidental durante el período 1960-1981. Use estos datos para estimar el modelo de Okun, y explique el significado de los resultados obtenidos.

n.d. = no disponible

Fuente: Frank Wolter, "Del Milagro Económico al Estancamiento: La Enfermedad Alemana," en A. C. Harberger, ed., El Crecimiento Económico en el Mundo (México: Fondo de Cultura Económica, 1988), Cuadro A-3, p. 115.

Caso E — Función Consumo

Los datos en el cuadro adjunto fueron tomados de un antiguo estudio sobre la "función con-sumo" en los Estados Unidos. Se desea estimar la siguiente regresión lineal:

(1) C(t) = b0 + b1Y(t) + e(t)

donde C(t) = Gasto de consumo personal, en el trimestre t, Y(t) = Ingreso personal disponible, en el trimestre t (ambos expresados en billones de dólares de 1954), y e(t) es el error o "residuo" de la regresión estimada.

Suponga que otro investigador desea estudiar las variaciones en el "ahorro personal," por lo que postula la siguiente relación:

(2) S(t) = a0 + a1Y(t) + e(t)

donde S(t) se define como el ahorro personal trimestral:

S(t) = Y(t) – C(t)

Estime ambas regresiones por mínimos cuadrados ordinarios.

En vista de que R2 es más bajo para la segunda regresión, ¿podríamos concluir que este modelo tiene menos "poder explicativo"? (Sugerencia: Compare los errores de ambas regresiones.)

CONSUMO E INGRESO PERSONAL EN ESTADOS UNIDOS, 1947-61 (trimestral)

Fuente: Zvi Griliches, et al. "Notes on Estimated Aggregate Quarterly Consumption Functions,"

Econometrica, 30 (July 1962): 499-500.

Caso F — Demanda de Fotocopias

En el cuadro adjunto se muestra una estadística de la venta mensual de fotocopias en la Biblioteca de la Universidad Francisco Marroquín, y de la cantidad mensual de usuarios en dicha biblioteca, clasificados según varias categorías. Como se puede observar, el movimiento de fotocopias varía mucho de un mes a otro. Utilice los datos disponibles para estimar un modelo de regresión múltiple que explique esta variación. De acuerdo a estos resultados, ¿qué porcentaje de la variación en el volumen de fotocopias se puede explicar por las variaciones en el número de usuarios de diferente tipo? ¿Cuáles son los usuarios que más impacto tienen sobre la demanda de fotocopias en esta biblioteca?

————————————————————————————————————————————————————————————————————————

Biblioteca UFM — Ingreso de Usuarios y Movimiento de Fotocopias, 1994-99.

————————————————————————————————————

Usuarios ———————————————————————————————————————————————————

Estudiantes

———————————————————————— Fotocopias Otras Cated. y

(miles) UFM Univ. Escolares Pers. Adm. Otros TOTAL

————————————————————————————————————

1994

Sept 25.7 5003 438 328 184 281 6234

Oct 24.6 9125 763 611 723 430 11652

Nov 24.5 6241 402 261 463 468 7835

Dic 1.5 0 0 0 0 0 0

1995

Enero 12.6 6071 239 246 180 232 6968

Feb 30.9 12716 380 672 301 155 14224

Marzo 31.3 12937 636 410 1071 238 15292

Abril 22.0 8676 459 910 1007 223 11275

Mayo 27.9 12905 425 794 222 131 14477

Junio 16.9 5164 256 1211 126 112 6869

Julio 21.4 8768 562 788 230 243 10591

Agosto 21.4 11508 572 568 356 219 13223

Sept 22.2 11336 460 479 244 147 12666

Oct 16.3 9537 375 197 369 264 10742

Nov 20.5 10191 374 94 247 213 11119

Dic 2.9 629 19 16 23 28 715

1996

Enero 22.1 9922 717 470 771 525 12405

Feb 36.1 13393 563 619 466 370 15411

Marzo 30.4 13007 519 828 344 314 15012

Abril 31.1 10021 442 692 227 229 11611

Mayo 29.6 11988 318 521 208 703 13738 Junio 19.9 7409 202 499 157 100 8367 Julio 28.6 10508 440 743 212 196 12099 Agosto 29.8 11216 386 439 208 126 12375 Sept 24.2 8004 526 452 18 51 9051

Oct 28.9 8119 431 224 50 131 8955

Nov 22.6 6807 459 83 15 79 7443

Dic 0.1 67 0 0 0 0 67 (cont.)

(cont.)

————————————————————————————————————————————————————————————————————————

Biblioteca UFM — Ingreso de Usuarios y Movimiento de Fotocopias, 1994-99.

————————————————————————————————————

Usuarios ———————————————————————————————————————————————————

Estudiantes

———————————————————————— Fotocopias Otras Cated. y

(miles) UFM Univ. Escolares Pers. Adm. Otros TOTAL

————————————————————————————————————

1997

Enero 23.7 9298 531 464 619 412 11324

Feb 33.2 13343 713 759 414 405 15634 Marzo 21.6 13720 621 844 427 345 15957 Abril 30.9 15534 656 1076 555 243 18064

Mayo 31.5 14004 373 1114 517 256 16264

Junio 14.6 8889 247 569 385 232 10322

Julio 32.2 9078 492 953 479 317 11319 Agosto 23.3 10339 489 563 447 279 12117Sept 19.9 8910 599 417 376 213 10515

Oct 31.2 10269 628 216 470 226 11809 Nov 19.9 11156 535 298 408 221 12618

Dic 2.8 0 0 0 0 0 0 1998Enero 20.1 8673 345 457 467 298 10240

Feb 31.1 13293 863 898 362 440 15856

Marzo 25.5 14432 722 859 509 375 16897

Abril 25.0 9656 516 573 103 278 11126

Mayo 26.3 12359 656 861 343 569 14788

Junio 16.9 8459 498 440 516 294 10207

Julio 27.8 6999 742 678 231 626 9276 Agosto 23.6 8137 707 384 253 272 9753

Sept 16.9 7576 499 280 154 180 8689

Oct 21.3 7719 534 124 274 379 9030

Nov 20.5 10053 404 217 158 342 11174

Dic 2.2 0 0 0 0 0 0 1999Enero 20.2 7604 469 311 136 592 9112 Feb 20.9 9773 788 801 191 227 11780 Marzo 25.7 10884 682 629 274 219 12688 Abril 36.0 10677 635 918 171 467 12868 Mayo 30.4 10755 646 726 319 319 12765 Junio 21.5 5658 430 679 237 283 7287 Julio 29.3 6934 665 709 241 263 8812 Agosto 33.8 9189 892 467 403 334 11285 Sept 23.8 7628 653 556 214 203 9254

Oct 29.2 7121 502 107 203 182 8115 Nov 20.6 5706 208 75 168 119 6276 Dic 4.9 0 0 0 0 0 0————————————————————————————————————

Fuente: Registros de la Biblioteca.

Caso G — Inflación en América Latina

La llamada Teoría Cuantitativa del Dinero (también conocida como "monetarismo") postula a largo plazo una relación estable entre tres variables macroeconómicas muy importantes: el cambio porcentual en el índice general de precios (i.e., la tasa de "inflación"), el cambio porcentual en la masa monetaria (la tasa de "crecimiento monetario"), y el cambio porcentual en el PIB a precios constantes (la tasa de "crecimiento real"). Según esta teoría, la inflación estará positivamente relacionada con la tasa de crecimiento monetario, e inversamente relacionada con la tasa de crecimiento económico real.

El cuadro adjunto muestra las tasas anuales promedio de inflación, crecimiento monetario, y crecimiento real en 16 países latinoamericanos durante el período 1950-69. La inflación fue medida por medio del IPC, y el crecimiento monetario se basa en el agregado monetario conocido como M1 (efectivo fuera de bancos + depósitos a la vista en bancos comerciales).

Use estos datos para estimar la siguiente regresión

Y = b0 + b1X1 + b2X2

donde Y = tasa anual promedio de inflación, X1 = tasa anual promedio de crecimiento monetario, y X2 = tasa anual promedio de crecimiento en PIB real.

Comente sobre los resultados, e interprete el significado de los coeficientes en términos de la Teoría Cuantitativa.

Fuente: R. C. Vogel, "The Dynamics of Inflation in Latin America, 1950-1969,"

American Economic Review, 64 (1974), Table 1, p. 103.

Caso H — Convergencia Regional en México

Según el modelo neo-clásico de crecimiento económico, propuesto por Robert Solow en los años cincuentas, a largo plazo la tasa de crecimiento en el ingreso per cápita tiende a disminuir, a medida que aumenta el nivel de ingreso per cápita, debido al efecto de rendimientos decrecientes en el empleo de capital físico. Esto implica que si se comparan diferentes países durante un determinado período, se esperaría encontrar una relación inversa entre la tasa de crecimiento económico en un país y su nivel de ingreso inicial. Este efecto se conoce como "convergencia," ya que implica que a largo plazo los niveles de ingreso per cápita tienden a igualarse entre diferentes regiones. En la práctica sólo se observa este efecto a nivel internacional cuando se comparan países más o menos similares (ya que es una predicción ceteris paribus, y cuando los países son muy disimilares tiende a predominar el efecto de otros factores). Por otro lado, sí se observa comúnmente este efecto cuando se comparan diferentes regiones de un mismo país.

En el cuadro adjunto, se muestra una estadística de la evolución del ingreso real per cápita en los diferentes estados de México, entre 1940 y 1995. Use estos datos para estimar la siguiente regresión:

Y = b0 + b1log(X)

donde

Y = tasa anual promedio de crecimiento del ingreso real per capita, 1940-95,

X = ingreso real per cápita en 1940.

¿Son compatibles estos resultados con la hipótesis de convergencia?

MÉXICO — Ingreso per Cápita Estatal, 1940-1995 (pesos de 1995).

Fuente: G. Esquivel, "Convergencia Regional en México, 1940-1995," El Trimestre Económico, 66 (Oct-Dic 1999), Cuadro A1, p. 759.

Caso I — Demanda de Importaciones en Guatemala

En el cuadro adjunto se muestran datos relacionados con las importaciones en Guatemala durante el período de 1960-2000. Para eliminar el efecto de la inflación, los datos han sido expresados en términos de quetzales de 1958, por lo que estas cifras "deflatadas" se pueden interpretar como las importaciones "reales" en el sentido de que reflejan cambios en la demanda física de bienes importados.

Como una primera aproximación, la "demanda de importaciones" puede expresarse como función del costo relativo de los productos importados (comparado con el costo de bienes producidos domésticamente) y del nivel de ingreso real. Para medir la primera de estas variables explicativas, tomamos la razón entre el Deflactor de Importaciones y el Deflactor del PIB total—esta razón la interpretaremos como el "precio relativo" de las importaciones —y para medir la segunda variable tomamos el PIB real (a precios de 1958). Los datos para las variables explicativas también se muestran en el cuadro adjunto.

Para medir la elasticidad de la demanda de importaciones respecto de cada una de estas variables, use estos datos para calcular la siguiente regresión doble-log:

log(Y) = b0 + b1log(X1) + b2log(X2)

donde Y = Importaciones reales,

X1 = Precio relativo

X2 = PIB real

Interprete el significado de los resultados obtenidos.

IMPORTACIONES EN GUATEMALA, 1960-2000.

Deflactor de Importación

1/ Millones de quetzales de 1958 2/ Precio Relativo = ———————————

Deflactor del PIB

Fuente: Banco de Guatemala, Sección Cuentas Nacionales.

Caso J — Producción de Algodón

Los siguientes datos muestran los resultados de un experimento agrícola realizado en 1957 por la Universidad Estatal de Mississippi para investigar los efectos de variaciones en el uso de dos fertilizantes, nitrógeno y ácido fosfórico, sobre el rendimiento en el cultivo del algodón:

Rendimiento en el Cultivo de Algodón (kg/Ha) para Diferentes Combinaciones de Nitrógeno y Acido Fosfórico

————————————————————————————————————

Acido Fosfórico (kg/Ha)

Nitrógeno ——————————————————————————————

(kg/Ha) 0 8 16 24 32 40 48 56

———————————————————————————————————— 0 710 800 873 932 975 1003 1014 1012

8 985 1078 1155 1217 1264 1295 1311 1312

16 1205 1301 1382 1448 1498 1534 1553 1558

24 1370 1470 1555 1625 1679 1718 1742 1749

32 1481 1584 1673 1747 1804 1847 1875 1886

40 1538 1645 1737 1814 1876 1922 1954 1969

48 1539 1651 1747 1828 1893 1943 1978 1997

————————————————————————————————————

Fuente: C. E. Bishop y W. D. Toussaint, Introducción al Análisis de Economía Agrícola (México: Limusa-Wiley, 1966), p. 119. El experimento original también incluye resultados para aplicaciones de 56 kg de nitrógeno, y para aplicaciones de 64 kg de ácido fosfórico, pero se han omitido estos valores del análisis, ya que con estas cantidades de fertilizante los rendimientos empiezan a disminuir.

(a) Sea Y = Rendimiento de la cosecha,

X1 = Cantidad empleada de nitrógeno,

X2 = Cantidad empleada de ácido fosfórico.

Use estos datos para estimar la siguiente función por regresión lineal:

Y = A(1+X1)b(1+X2)c

donde A, b y c son constantes desconocidas. ¿Cómo interpreta usted el significado de la constante A en esta función?

(b) Use estos resultados para determinar la cantidad óptima que debería emplearse de cada tipo de fertilizante, suponiendo que el precio del algodón es de 4 centavos por kg, y que los costos de aplicación de nitrógeno y de ácido fosfórico son de 28 y 14 centavos por kg, respectivamente. ¿Cuál sería la utilidad esperada por hectárea si se emplean estas cantidades?

Caso K — Inflación en Guatemala

En el Caso G se aplicó un modelo basado en la Teoría Cuantitativa del Dinero para explicar la variación en las tasas de inflación en un grupo de países latinoamericanos. Un problema que se presenta al aplicar este modelo a los datos anuales de un país específico es que, en el corto plazo, generalmente existe un retardo en el efecto de variaciones en la masa monetaria, por lo que una estimación directa de esa regresión tiende a subestimar el efecto inflacionario de un cambio monetario, debido a la omisión del efecto retardado. Para salvar esta dificultad, en un clásico estudio sobre la inflación chilena, A. C. Harberger propuso el siguiente modelo:

Y(t) = b0 + b1X1(t) + b2X1(t-1) + b3X2(t) + e(t)

donde Y(t) representa la tasa de inflación en el año t, X1(t) es la tasa de crecimiento en la masa monetaria en el año t, X2(t) es el cambio porcentual en el PIB real en el año t, y e(t) es el error o "residuo" de la regresión estimada. Se puede apreciar que la regresión incluye también como variable independiente el crecimiento monetario del año anterior, X1(t-1), para poder tomar en cuenta posibles "retardos" en el efecto del crecimiento monetario. Este modelo ha sido usado para estudiar la inflación en muchos países, con buenos resultados. Algunos economistas, sin embargo, consideran que el modelo de Harberger no siempre capta bien el retardo en el efecto monetario, y proponen más bien que se incluya, en lugar del crecimiento monetario retardado, un valor retardado de la variable dependiente, o sea, la tasa de inflación del año anterior:

Y(t) = b0 + b1X1(t) + b2X2(t) + b3Y(t-1)+ e(t)

A fin de comparar estos dos modelos, estime ambas regresiones con datos para Guatemala para el período 1962-95 (los datos usados se muestran en el cuadro adjunto).

En términos generales, ¿cuál de estos dos modelos funciona mejor? ¿Por qué? ¿Cómo se podrían mejorar los resultados?

INFLACION, MASA MONETARIA, Y PIB REAL EN GUATEMALA, 1961-1995

(cambios porcentuales anuales)

Fuente: J. H. Cole, "Inflación en Guatemala, 1961-95," Banca Central, No. 32 (Abril-Junio 1997), p. 24.

Caso L — Inflación en Guatemala (cont.)

En el caso anterior se aplicó un modelo "monetarista" con retardos para explicar la variación anual en la tasa de inflación en Guatemala. Para medir la inflación, se utilizó el Indice de Precios al Consumidor (IPC). En el cuadro adjunto, se muestra una desagregación del cambio en el IPC en Guatemala, en términos de su dos principales componentes: Alimentos y No-Alimentos.

Con estos datos, repita el análisis del caso anterior, estimando regresiones separadas para los dos componentes del IPC.

¿Qué conclusiones deriva usted de este ejercicio?

INDICE DE PRECIOS AL CONSUMIDOR EN GUATEMALA, 1961-1995

(cambios porcentuales anuales)

Fuente: J. H. Cole, "Inflación en Guatemala, 1961-95," Banca Central,, No. 32 (Abril-Junio 1997), p. 24.

Referencias

Barro, Robert J. Economic Growth and Convergence. Occasional Papers No. 46. San Francisco: International Center for Economic Growth, 1994.

Benston, George J. "Multiple Regression Analysis of Cost Behavior," Accounting Review, 41 (1966): 657-72. (University of Rochester, Graduate School of Management, Systems Analysis Reprint Series No. S-6.)

Bishop, C. E. & W. D. Toussaint. Introducción al Análisis de Economía Agrícola. México: Limusa-Wiley, 1966.

Cole, J. H. "Inflación en Guatemala, 1961-95," Banca Central, No. 32 (1997): 21-25.

Esquivel, Gerardo. "Convergencia Regional en México, 1940-1995," El Trimestre Económico, 66 (1999): 725-61.

Friedman, Milton. "Money: Quantity Theory," International Encyclopedia of the Social Sciences (1968), vol. 10, pp. 432-47.

Goldberger, Arthur S. Topics in Regression Analysis. New York: Macmillan, 1968.

Griliches, Zvi, et al. "Notes on Estimated Aggregate Quarterly Consumption Functions," Econometrica, 30 (1962): 491-500.

Harberger, Arnold C. "The Dynamics of Inflation in Chile," en C. F. Christ, et al., Measurement in Economics: Studies in Mathematical Economics and Econometrics in Memory of Yehuda Grunfeld, pp. 219-50. Stanford University Press, 1963.

Johnston, J. Análisis Estadístico de los Costes. Barcelona: Sagitario, S. A., 1966.

Johnston, J. Econometric Methods, 2ª ed. New York: McGraw-Hill, 1972.

Khan, M. S. "Import and Export Demand in Developing Countries," IMF Staff Papers, 21 (1974): 678-93.

Krugman, Paul. "How Fast Can the U.S. Economy Grow?" Harvard Business Review, 75 (July-Aug 1997): 123-29.

Lebergott, Stanley. "Annual Estimates of Unemployment in the United States, 1900-1950," en The Measurement and Behavior of Unemployment, pp. 213-41. Princeton: Princeton University Press, 1957.

Okun, A. M. "Potential GNP: Its Measurement and Significance," Proceedings (Business and Economics Section), American Statistical Association, 1962, pp. 98-104.

Rao, Potluri, & R. L. Miller. Applied Econometrics. Belmont, Cal.: Wadsworth Pub., 1971.

Sala-i-Martin, Xavier. "The Classical Approach to Convergence Analysis," Economic Journal, 106 (1996): 1019-36.

Suits, D. B. "The Demand for New Automobiles in the United States," Review of Economics and Statistics, 40 (1958): 273-80.

Vogel, Robert C. "The Dynamics of Inflation in Latin America, 1950-1969," American Economic Review, 64 (1974): 102-14.

Wolter, Frank. "Del Milagro Económico al Estancamiento: La Enfermedad Alemana," en A. C. Harberger, ed., El Crecimiento Económico en el Mundo, pp. 90-118. México: Fondo de Cultura Económica, 1988.

Notas

. En la práctica los cálculos relacionados con un análisis de regresión se efectúan por medio de programas de computadora, por lo que los cálculos detallados en esta sección se incluyen únicamente a título de ilustración.

2. Los resultados de este análisis pueden proporcionar una buena indicación sobre el comportamiento de los costos para el banco "típico" en Guatemala, aunque la naturaleza misma de un estudio de este tipo no puede arrojar resultados estrictamente aplicables a cada uno de los bancos considerados individualmente. No obstante, a pesar de esto, un estudio de este tipo de todas maneras puede ser muy útil, porque los resultados pueden proporcionar una "norma" o "estándar" contra el cual se pueden comparar los costos administrativos en un banco particular. En ausencia de un estudio de este tipo, un banco no tiene realmente un criterio para determinar si sus costos son "muy elevados," "aceptables," o "normales," ya que los bancos difieren enormemente en cuanto a cantidad de activos, número de sucursales, etc., de modo que el único criterio objetivo sería el de compararse con un banco de similar tamaño y características. Sin embargo, si se pudiera obtener una fórmula empírica que permita calcular un valor "normal" o "promedio" para los costos administrativos en función de unas pocas variables que permitan una medición numérica, entonces se podría fácilmente determinar si el banco en cuestión está "mejor" o "peor" que el banco "típico" a ese respecto.

3. A. M. Okun, "Potential GNP: Its Measurement and Significance," Proceedings (Business and Economics Section), American Statistical Association, 1962, pp. 98-104.

4.Para una aplicación reciente del modelo de Okun, véase Paul Krugman, "How Fast Can the U.S. Economy Grow?", Harvard Business Review, 75 (July-Aug 1997): 123-29.

5. Para un desarrollo moderno de la Teoría Cuantitativa, véase M. Friedman, "Money: Quantity Theory," International Encyclopedia of the Social Sciences (1968), vol. 10, pp. 432-47.

6. Robert M. Solow, "A Contribution to the Theory of Economic Growth," Quarterly Journal of Economics, 70 (Feb 1956): 65-94.

7. Véase, por ejemplo, Robert J. Barro, Economic Growth and Convergence, Occasional Papers No. 46 (San Francisco: International Center for Economic Growth, 1994), y Xavier Sala-i-Martin, "The Classical Approach to Convergence Analysis," Economic Journal, 106 (July 1996): 1019-36.

8. Para una justificación de esta forma funcional véase M. S. Khan, "Import and Export Demand in Developing Countries," IMF Staff Papers, 21 (1974): 678-93.

9. Arnold C. Harberger, "The Dynamics of Inflation in Chile," en C. F. Christ, et al., Measurement in Economics: Studies in Mathematical Economics and Econometrics in Memory of Yehuda Grunfeld (Stanford University Press, 1963), pp. 219-50.

10. Otra forma de expresar esta misma ecuación es

Y(t) = b0 + (b1 + b2)X1(t) – b2[X1(t) – X1(t-1)] + b3X2(t) + e(t)

donde la tasa de inflación en un período determinado depende de la tasa de crecimiento monetario en ese período, y del cambio en la tasa de crecimiento monetario. Esto introduce un elemento dinámico en la relación a corto plazo entre inflación y crecimiento monetario. La relación de largo plazo se da cuando X1(t) = X1(t-1), i.e., el crecimiento monetario se mantiene constante de un período a otro, y la ecuación entonces se reduce a

Y(t) = b0 + (b1 + b2)X1(t) + b3X2(t) + e(t)

por lo que en el largo plazo el efecto de una determinada tasa de crecimiento monetario está dado por (b1 + b2).

Julio H. Cole