Una metodología de minería de datos para la agrupación de series temporales: aplicación al sector de la construcción residencial

El analisis de series temporales es fundamental no solo en la economia, sino en campos tan diversos como, por ejemplo, la ingenieria, la biologia, la medicina, la psicologia, la sociologia e incluso las artes, siendo uno de los problemas mas comunes el de comparar y relacionar un conjunto grande de series temporales. Las tecnicas que facilitan la extraccion de informacion de bases de datos voluminosas forman parte de la Mineria de Datos. En este trabajo se presenta una metodologia de mineria de datos para la comparacion de series temporales economicas que midan un mismo fenomeno o variable procedentes de diferentes ambitos, localidades, agentes, condiciones, etc. Para desarrollar la metodologia, realizaremos una aplicacion al Mercado de la Vivienda, mas especificamente al Sector de la Construccion Residencial, y compararemos la evolucion de la oferta de vivienda nueva en las distintas provincias espanolas. La metodologia que se propone consiste, basicamente, en construir los K centroides iniciales del Algoritmo de las k-medias para un Analisis Cluster de Series Temporales. La solucion obtenida permitira interpretar las similitudes entre las distintas series temporales provinciales. Consideramos que la presente metodologia, a la que denominaremos Metodologia del haz de rectas, es muy util como estudio exploratorio previo a la aplicacion de cualquier modelo estadistico o economico que persiga objetivos tanto de tipo explicativo como de tipo predictivo. La tesis consta de siete capitulos. Los dos primeros describen los contextos en los que se aplica y se desarrolla la metodologia. En el Capitulo 1 se describe la relevancia del Sector de la construccion residencial en la Economia y se justifican determinadas decisiones tales como la eleccion del tipo de interes como principal proceso generador de las oscilaciones de la serie de vivienda nueva. El Capitulo 2 esta dedicado al marco teorico en el que se desarrolla la metodologia: El Analisis Cluster de Series Temporales. El capitulo comienza con una introduccion al Analisis Cluster general, para pasar a exponer mas detalladamente el Algoritmo de las k-medias y los diversos Metodos de inicializacion de este algoritmo. El nucleo de esta tesis corresponde al desarrollo de la metodologia propiamente dicho y comprende los capitulos tercero y cuarto. En el Capitulo 3 se exponen los elementos teoricos sobre los que se sustenta la metodologia. En el Capitulo 4 se ilustran las sucesivas etapas del proceso de agrupacion de las series temporales mediante un caso practico: se construye un conjunto de series resumen que se utilizaran como centroides iniciales del Algoritmo de las k-medias para la agrupacion de las series de visados de vivienda nueva. La metodologia propuesta en este trabajo se fundamenta en la existencia de una serie temporal como proceso generador de las oscilaciones del conjunto de series objeto de analisis aunque, para su aplicacion, no sea necesario el conocimiento de dicha serie. En el Capitulo 5 supondremos que las fluctuaciones del tipo de interes son las principales responsables de las fluctuaciones de las series de visados, lo que nos permitira repetir el proceso de construccion del conjunto de series resumen desarrollado en el Capitulo 4 pero, en este caso, bajo el supuesto de que el proceso generador de las oscilaciones del conjunto de series temporales objeto de analisis es conocido. En el Capitulo 6 se utilizan los resultados obtenidos en los capitulos 4 y 5 para interpretar la evolucion del sector de la construccion residencial en terminos de las diferencias y similitudes entre las distintas provincias. Finalmente, en el Capitulo 7 se exponen las conclusiones y se describen las futuras lineas de investigacion.