Modelos y Simulación · Tema 17

Descriptivos y predictivos

Explicar lo que pasó frente a anticipar lo que vendrá: espejo retrovisor y faros delanteros.

01 · Punto de partida

Contar el pasado o apostar al futuro

«La espera promedió 8 minutos» describe; «mañana promediará 9 ± 2» predice. Lo primero se verifica con los datos en la mano; lo segundo, esperando a que el futuro llegue. Esa asimetría cambia cómo se construye y se evalúa cada modelo.

  • ¿Miro hacia atrás o hacia adelante?
  • ¿Con qué horizonte y con qué error?
  • ¿Cómo lo compruebo sin esperar al futuro?
  • ¿Qué cambia si el régimen se rompe?

02 · Definiciones

Espejo y faros

◀

Descriptivo

Resume el pasado: promedios, picos, diagramas, causas. Responde «qué pasó y por qué».

▶

Predictivo

Proyecta el futuro: tendencia + horizonte + error. Responde «qué vendrá y con qué margen».

◎

Horizonte

Hasta dónde alcanza la apuesta: 1 paso, 1 semana. Sin horizonte no hay predicción seria.

Cada uno se evalúa a su manera.
AspectoDescriptivoPredictivo
Mira aDatos conocidosFuturo no visto
Se evalúa conFidelidad y claridadError fuera de muestra
Su pecadoEnredar sin explicarSobreajustar el pasado
EjemploEspera media de hoy: 8 minMañana: 9 ± 2 min

03 · Validación

Probar sin máquina del tiempo

  1. 1
    Partí los datos.

    Ajustá con el pasado lejano y probá con el pasado reciente (backtesting).

  2. 2
    Declarál horizonte y error.

    «A 2 pasos, ±1,5»: la predicción sin margen no se puede juzgar.

  3. 3
    Compará contra lo trivial.

    Si no supera a «repetir el último valor», el modelo no aporta.

  4. 4
    Vigilá la deriva.

    Los regímenes cambian: lo que predecía deja de predecir y hay que revalidar.

Backtesting

Pasado como futuro

Esconder lo reciente, predecirlo y comparar: el ensayo general antes del estreno.

Deriva

El futuro desobedece

Cambian hábitos, precios o reglas y el modelo queda hablando del pasado.

Horizonte
Alcance temporal de la predicción.
Error fuera de muestra
Desvío medido en datos no usados para ajustar.
Sobreajuste
Memorizar el pasado a costa del futuro.
Deriva
Cambio de régimen que invalida lo aprendido.

04 · Puentes

Primero describir, después predecir

Describir→Ajustar tendencia→Proyectar→Validar afuera

La descripción alimenta la predicción: promedios y tendencias son su materia prima. Y predecir bien exige haber descripto bien.

05 · En Python

Resumir y proyectar con la misma historia

Python en tu navegador. Primero el espejo (resumen), después los faros (tendencia proyectada).

h = [10, 12, 11, 13, 15, 14]


def describir(historia):
    return {
        "media": round(sum(historia) / len(historia), 2),
        "pico": max(historia),
        "ultimo": historia[-1],
    }


print(describir(h))

Predecir con la tendencia reciente

def predecir(historia, pasos=2):
    # Tendencia = subida media por paso entre anteúltimo y último.
    t = (historia[-1] - historia[-3]) / 2
    return [round(historia[-1] + t * (i + 1), 2) for i in range(pasos)]


print(predecir([10, 12, 11, 13, 15, 14]))

06 · Exploración

Laboratorio: ventana que ajusta, horizonte que arriesga

Los puntos son mediciones hasta t = 8; la recta se ajusta con la ventana (últimos puntos) y se proyecta al horizonte. Achicá la ventana o alargá el horizonte y mirá el error.

EXPERIMENTO 17

Ajustar y proyectar

datos hasta t=8 · futuro real conocido

Los resultados numéricos aparecen debajo.
Predicción20,42
Real futuro20,00
Error0,42
LecturaAcertada

Con ventana 4 y horizonte 2, el error es de 0,42.

La recta lima ajusta la ventana; la punteada proyecta; los puntos verdes son el futuro real que el modelo no vio.

Preguntas para explorar

  1. Con horizonte 6, ¿el error crece? ¿Por qué prometer lejos cuesta?
  2. Con ventana 2 y ruido 2, ¿la recta sigue la tendencia o el ruido?
  3. ¿Qué ventana elegirías para una serie con cambios de régimen?
Ver respuestas sugeridas
  1. Sí: el error crece con el horizonte porque la desviación se acumula. Prometer lejos cuesta.
  2. Al ruido: con ventana 2 la recta ajusta el azar de los últimos puntos, no la tendencia.
  3. Una corta (solo lo reciente): lo viejo pertenece a otro régimen y contamina.

07 · Comprensión

Confusiones frecuentes

«Describe bien, predecirá bien»

No necesariamente: describir ajusta al pasado visto; predecir exige generalizar al no visto. El puente es la validación.

«Más historia mejora la predicción»

Solo si el régimen sigue vigente. Historia vieja de otro régimen contamina más de lo que ayuda.

«El intervalo de error es decoración»

Es la mitad de la predicción: sin margen no hay forma de saber si acertó ni de decidir con riesgo.

«Validar una vez alcanza»

La deriva obliga a revalidar en ventanas nuevas: el futuro cambia las reglas del juego.

08 · Práctica guiada

Ejercicios con Python

Ejercicio 1: describir

Resumí esta historia con media, pico y último. ¿Qué cuenta cada número?

def describir(historia):
    return {
        "media": round(sum(historia) / len(historia), 2),
        "pico": max(historia),
        "ultimo": historia[-1],
    }


print(describir([10, 12, 11, 13, 15, 14]))
Ver solución razonada

Da {'media': 12.5, 'pico': 15, 'ultimo': 14}: nivel típico, peor momento y punto de partida del futuro.

Ejercicio 2: predecir y comprobar

Proyectá 2 pasos con la tendencia y compará contra el futuro real [16, 15].

def predecir(historia, pasos=2):
    t = (historia[-1] - historia[-3]) / 2
    return [round(historia[-1] + t * (i + 1), 2) for i in range(pasos)]


pred = predecir([10, 12, 11, 13, 15, 14])
real = [16, 15]
print(pred, [abs(p - r) for p, r in zip(pred, real)])
Ver solución

Predice [14.5, 15.0] con errores [1.5, 0.0]: el primer paso se escapa, el segundo clava. El horizonte manda.

Ejercicio 3: backtesting casero

Escondé los últimos 2 de [10, 12, 11, 13, 15, 14], predecilos y medí el error. ¿Harías la apuesta?

Ver una posible respuesta
h = [10, 12, 11, 13, 15, 14]
ajuste, futuro = h[:-2], h[-2:]
t = (ajuste[-1] - ajuste[-3]) / 2
pred = [round(ajuste[-1] + t * (i + 1), 2) for i in range(2)]
print("pred:", pred, "real:", futuro)

Con ajuste [10, 12, 11, 13] la tendencia es 1,0 y predice [14.0, 15.0] frente a [15, 14]: error aceptable a 1 paso, dudoso a 2. Apuesta chica, horizonte corto.

09 · Síntesis

Ideas para recordar

  • Descriptivo resume el pasado; predictivo apuesta al futuro con horizonte y error.
  • La predicción se valida fuera de muestra (backtesting), nunca adentro.
  • Horizonte largo y ventana ruidosa inflan el error.
  • La deriva obliga a revalidar: los regímenes cambian.
  • En Python: resumir con dicts, proyectar con tendencias, medir errores.

En el próximo tema separaremos fórmulas de programas: modelos analíticos y computacionales.