Previsão hierárquica de séries temporais aplicada à inflação nos preços de alimentos no Brasil
| Ano de defesa: | 2026 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11134/tde-07042026-165247/ |
Resumo: | A previsão de séries temporais hierárquicas consolidou-se como um campo fundamental na estatística aplicada, dada a necessidade de tratar dados organizados em estruturas de agregação e desagregação. O principal desafio nessa área é garantir a coerência das previsões, ou seja, assegurar que a soma das previsões dos níveis inferiores corresponda às previsões dos níveis superiores. Nesse contexto, a inflação de alimentos no Brasil representa um caso típico de estrutura hierárquica que demanda abordagens de previsão sólidas. O objetivo deste trabalho é comparar diferentes abordagens de reconciliação de previsões aplicadas à inflação de preços de alimentos ao consumidor no Brasil, utilizando dados de janeiro de 2000 a junho de 2025, organizados nos níveis de grupo, subgrupo e item. Como previsões base, foram utilizados modelos Autorregressivo Integrado de Média Móvel (ARIMA), Regressão com erros ARIMA e Suavização Exponencial (ETS). Para garantir a coerência, avaliaram-se nove abordagens de reconciliação, incluindo métodos clássicos (bottom-up , top-down, middle-out) e de reconciliação ótima. Os resultados indicam que a Regressão com erros ARIMA forneceu a melhor acurácia para os modelos base. Quanto à reconciliação, observou-se um comportamento distinto por nível: embora não se tenha verificado ganho significativo no nível mais agregado, a abordagem top-down (proporção das previsões) destacou-se nos níveis intermediários, enquanto os métodos de reconciliação ótima (MQO, MinTS e MQPV) mostraram-se superiores nos níveis mais desagregados. |
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Previsão hierárquica de séries temporais aplicada à inflação nos preços de alimentos no BrasilHierarchical time series forecasting applied to food price inflation in BrazilBottom-upBottom-upConsumer price indexCPIForecast reconciliationÍndice de preços ao consumidorIPCAMiddle-outMiddle-outOptimal reconciliationReconciliação de previsãoReconciliação ótimaTop-downTop-downA previsão de séries temporais hierárquicas consolidou-se como um campo fundamental na estatística aplicada, dada a necessidade de tratar dados organizados em estruturas de agregação e desagregação. O principal desafio nessa área é garantir a coerência das previsões, ou seja, assegurar que a soma das previsões dos níveis inferiores corresponda às previsões dos níveis superiores. Nesse contexto, a inflação de alimentos no Brasil representa um caso típico de estrutura hierárquica que demanda abordagens de previsão sólidas. O objetivo deste trabalho é comparar diferentes abordagens de reconciliação de previsões aplicadas à inflação de preços de alimentos ao consumidor no Brasil, utilizando dados de janeiro de 2000 a junho de 2025, organizados nos níveis de grupo, subgrupo e item. Como previsões base, foram utilizados modelos Autorregressivo Integrado de Média Móvel (ARIMA), Regressão com erros ARIMA e Suavização Exponencial (ETS). Para garantir a coerência, avaliaram-se nove abordagens de reconciliação, incluindo métodos clássicos (bottom-up , top-down, middle-out) e de reconciliação ótima. Os resultados indicam que a Regressão com erros ARIMA forneceu a melhor acurácia para os modelos base. Quanto à reconciliação, observou-se um comportamento distinto por nível: embora não se tenha verificado ganho significativo no nível mais agregado, a abordagem top-down (proporção das previsões) destacou-se nos níveis intermediários, enquanto os métodos de reconciliação ótima (MQO, MinTS e MQPV) mostraram-se superiores nos níveis mais desagregados.Hierarchical time series forecasting has established itself as a fundamental field in applied statistics, given the need to handle data organized in aggregation and disaggregation structures. The main challenge in this area is ensuring forecast coherencethat is, ensuring that the sum of lower level forecasts corresponds to the forecasts of higher levels. In this context, food price inflation in Brazil represents a typical case of a hierarchical structure that demands solid forecasting approaches. This study aims to compare different forecast reconciliation approaches applied to consumer food price inflation in Brazil, using data from January 2000 to June 2025, organized into group, subgroup, and item levels. Autoregressive Integrated Moving Average (ARIMA), Regression with ARIMA errors, and Exponential Smoothing (ETS) class models were used to generate base forecasts. To ensure coherence, nine reconciliation approaches were evaluated, including classic methods (bottom-up, top-down, middle-out) and optimal reconciliation. The results indicate that Regression with ARIMA errors provided the best accuracy for the base models. Regarding reconciliation, a distinct behavior was observed across levels: although there was no significant gain at the most aggregated level, the top-down approach (forecast proportions) stood out at intermediate levels, while optimal reconciliation methods (OLS, MinTS, and WLSV) proved superior at the most disaggregated levels.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPPrataviera, FábioYakushiji, Gustavo Jun2026-01-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11134/tde-07042026-165247/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-04-09T13:17:01Zoai:teses.usp.br:tde-07042026-165247Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-04-09T13:17:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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A previsão de séries temporais hierárquicas consolidou-se como um campo fundamental na estatística aplicada, dada a necessidade de tratar dados organizados em estruturas de agregação e desagregação. O principal desafio nessa área é garantir a coerência das previsões, ou seja, assegurar que a soma das previsões dos níveis inferiores corresponda às previsões dos níveis superiores. Nesse contexto, a inflação de alimentos no Brasil representa um caso típico de estrutura hierárquica que demanda abordagens de previsão sólidas. O objetivo deste trabalho é comparar diferentes abordagens de reconciliação de previsões aplicadas à inflação de preços de alimentos ao consumidor no Brasil, utilizando dados de janeiro de 2000 a junho de 2025, organizados nos níveis de grupo, subgrupo e item. Como previsões base, foram utilizados modelos Autorregressivo Integrado de Média Móvel (ARIMA), Regressão com erros ARIMA e Suavização Exponencial (ETS). Para garantir a coerência, avaliaram-se nove abordagens de reconciliação, incluindo métodos clássicos (bottom-up , top-down, middle-out) e de reconciliação ótima. Os resultados indicam que a Regressão com erros ARIMA forneceu a melhor acurácia para os modelos base. Quanto à reconciliação, observou-se um comportamento distinto por nível: embora não se tenha verificado ganho significativo no nível mais agregado, a abordagem top-down (proporção das previsões) destacou-se nos níveis intermediários, enquanto os métodos de reconciliação ótima (MQO, MinTS e MQPV) mostraram-se superiores nos níveis mais desagregados. |
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