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¿Por qué es eficiente basar la toma de decisiones en codificación y cálculo computacional?: El caso del Álbum Panini del Mundial 2018.

Conocimiento especializado vs Codificar

El pasado 29 de octubre de 2017 se publicó El artículo «Peleados con los algoritmos: los economistas y su talón de Aquiles» (Escudero, 2017). El apartado inicia con la interrogante que emitió en twitter un economista argentino, sobre ¿cuantos paquetes de cinco figuritas habría que comprar para poder llenar un álbum de 200 figuritas. El autor indica que la respuesta es de 233 paquetes, existiendo dos posibles abordajes para encontrar esta solución, el primero es mediante un cálculo matemático basado en teoría de probabilidad, y una vía alternativa es una simulación computacional, que requiere conocimiento de codificación. El autor plantea que muchos colegas de profesión no otorgaron respuestas concretas a esta interrogante, y los que plantearon respuestas fue mediante el primer abordaje.

A pesar de las respuestas planteadas utilizando conocimientos de teoría de probabilidad, es el segundo abordaje el que será el centro de interés de esta publicación, esto debido a que en la actualidad Latinoamérica, y en específico Centroamérica, la formación académica para los economistas contiene una cantidad significativa de cursos cuantitativos, pero no así de cursos de formación relacionadas a la codificación y cálculo computacional, esto paradójicamente en contra de la realidad existente, donde la tecnología permite administrar de forma eficiente gran cantidad de información, esto es algo que manifiesta (Escudero, 2017) pero refiriéndose al contexto Suramericano.

¿Por qué no utilizar los recursos tecnológicos de forma más intensiva para la formación profesional en distintos campos académicos?, en gran medida la respuesta a esta pregunta conlleva revisar el proceso de formación superior, que en el caso específico de la economía ha estado más enfocado en el análisis de problemas y fenómenos, no así en plantear una solución concreta mediante una aplicación práctica. Para los economistas, y en realidad para un número no despreciable de profesiones, encontrar patrones, realizar cálculos, enfrentar incertidumbre y gestionar gran cantidad de información son retos diarios que se pueden abordar indudablemente mediante la codificación y el cálculo computacional, obteniendo ganancias en la resolución de problemas y toma decisiones, en cuanto a velocidad y replicabilidad.

La codificación permite entender la racionalidad de un proceso o un problema, desarticulando el mismo en partes más pequeñas de manera secuencial, esto mejora la transmisión de conocimiento y el traslado de tareas en un ambiente laboral.  Es interesantes considerar a una persona que no tiene antecedentes académicos profundos en campos como la estadística o matemática, pero que puede hacer frente a problemas numéricos o probabilísticos, mediante el procesamiento de información, que implica la utilización de una computadora, conocer lenguaje de programación y poseer cierta lógica secuencial. El beneficio que se obtiene de una formación académica que incluya la adopción de distintos lenguajes de programación es la creación de un circulo virtuoso, “aprender a codificar, codificar para aprender”[1], significando esto, que adquirir esta habilidad tiene un efecto multiplicador, intensificado por la evolución constante de la tecnología.

Las aplicaciones de la codificación y el cálculo computacional en diferentes campos laborales son diversas, que van desde analizar el movimiento de los mercados financieros, la evaluación de políticas públicas, diseño, publicidad, actividades artísticas, comportamiento del consumidor y hasta en la vida cotidiana como se revisará posteriormente.




[1] 2012 TED Talk Mitch Resnick, Director de the Lifelong Kindergarten group.


Un caso práctico: El álbum Panini del mundial 2018

Utilizando el programa R[2], es posible elaborar una rutina que permita contestar las siguientes preguntas, ¿Cuál sería el costo de llenar el álbum? ¿Existen diferentes estrategias para completar la colección?[3] Ambos cuestionamientos contienen intrínsecamente, conceptos económicos y estadísticos aplicados que pueden afrontarse mediante codificación.

Antes de iniciar, se establecerán tres supuestos relevantes para alcanzar las respuestas a las preguntas planteadas:

  • Primero: se supondrá que las estampas presentan una distribución uniforme, siguiendo con lo planteado por (Sardy & Velenik, 2010)[4].
  •  Segundo: el álbum que se ha comercializado en mundiales anteriores en la región Centroamericana y República Dominicana ha estado conformado por 640 estampas. Para el año 2018 se espera que contenga  682[5], siendo una diferencia  respecto a lo presentado por (Sardy & Velenik, 2010).
  • Tercero, para determinar el costo para llenar el álbum es necesario establecer precios de referencia[6] para posteriormente realizar las estimaciones. Para tal fin se presenta a continuación la estructura de precios correspondiente al año 2014:

Precio Álbum Panini del Mundial 2014
País
Moneda
Moneda Nacional
US Dólar
TC promedio**
Álbum
Paquete(5)*
Álbum
Paquete(5)
CR
Colones
800
350
            1.5
                  0.6
540.9
ES
US Dólar
2.0
0.65
            2.0
               0.65
-
GT
Quetzal
15
5
            1.9
                  0.6
7.8
HN
Lempiras
35
17
            1.7
                  0.8
20.9
NI
Córdobas
50
16
            1.9
                  0.6
25.9
RD
Peso Dominicano
180
30
            4.2
                  0.7
43.3
Fuente: compilación de publicaciones de prensa sobre comercialización a nivel de región
*Cada paquete contiene estampas
**Tipo de cambio promedio entre los meses de abril y julio de 2014


[2] Es un software libre para realizar cálculos estadísticos y presentaciones gráficas. Funciona en una amplia variedad de plataformas como ser UNIX, Windows y MacOS.
[3] Similar a la presentado por (Sardy & Velenik, 2010)
[4]En su documento del año 2010 realizan un experimento para comprobar que la distribución de las estampas es uniforme, el mismo consiste en comprar 12 cajas de 500 estampas  y realizar un registro de la frecuencia con la que aparecen cada una de las mismas.
[5] Según https://mexico.as.com/mexico/2018/02/23/futbol/1519358868_821119.html
[6] Se tomarán como referencia los precios para el álbum del mundial 2014 .

El reto de coleccionar las 682 estampas implica inicialmente comprar paquetes que contienen 5 estampas cada uno. El problema radica en la aleatoriedad con que aparecen las estampas sumado a que el proceso presenta características similares a un muestreo con reposición, esto significa que es posible obtener estampas repetidas. En síntesis, a medida se va llenando el álbum, el esfuerzo para conseguir la última estampa sera exponencialmente mayor, es decir se requerirá una gran cantidad de paquetes.
Una persona que individualmente desee llenar el álbum mediante la compra de paquetes requeriría en promedio 969 paquetes, es decir 4,845 estampas.  Este resultado se obtuvo mediante la compilación del siguiente código[7]:

participantes<-vector("list")
faltantesporparticipante<-vector("list")
for (j in 1:10000) {
estampas <- matrix(data=NA, nrow=682, ncol=1)
paquetes <-0
for (i in 1:2000) {X<- c(floor(runif( n=5, min =1, max = 683)))
if (colSums(is.na(estampas)) == 0) {break}  else {
                estampas[X[1]] <- X[1]
                estampas[X[2]] <- X[2]
                estampas[X[3]] <- X[3]
                estampas[X[4]] <- X[4]
                estampas[X[5]] <- X[5]
                paquetes=paquetes+1  } }  
faltantes <- colSums(is.na(estampas))
rm(estampas)
participantes[[j]]<- paquetes}
promediopaquetes <- mean(as.numeric(participantes))


Esta codificación[8] crea un vector columna llamado estampas que posee 682 filas cuyos elementos están vacíos. Estos elementos vacíos se sustituyen por los elementos de un segundo vector columna de 5 filas llamado X, que se genera con números aleatorios que presentan una distribución uniforme entre 1 y 683. Se permite que este vector X se reproduzca 2000 veces, equivalente a que una persona podría comprar hasta 2000 paquetes de estampas para garantizar el llenado de las 682 filas del vector estampas. Es necesario aclarar que, si se llena el vector estampas antes de llegar a 2000 reproducciones del vector X, se guarda el valor de reproducciones con las que consiguió llenar vector estampas, en otras palabras, una persona puede llenar el álbum con un número de paquetes inferior a 2000. Todo lo anterior se repite 10,000 veces, esto es similar a pensar que diez mil personas hicieran lo mismo. Se obtiene el promedio de esta rutina que indicaría el número de paquetes que debería comprar una persona que desea llenar el álbum.



[7] Esta codificación podría ser optimizada, no necesariamente es la mejor.
[8] Puede utilizarse para corroborar el ejercicio de (Sardy & Velenik, 2010) y el del artículo de (Escudero, 2017), únicamente es necesario cambiar los valores 682 y 683, por  660-661 o 200-201 según sea el caso (con un pequeño margen de error)

Esta simulación no es un camino viable que tomaría una persona para completar la colección,  esto debido a que existe la posibilidad de intercambiar, como lo presenta (Sardy & Velenik, 2010). Por lo tanto, el siguiente paso conlleva a establecer estrategias más realistas para llenar el álbum, permitiendo estimar los costos de las mismas bajo condiciones normales. Un punto fundamental que considerar es el tamaño de la red personas con la que se realizaran los intercambios ya que existe una relación inversa entre el tamaño de la red y el costo que se enfrentará para llenar el álbum, aunque esto implica un mayor esfuerzo por parte de la persona interesada en llenar la colección debido a que tendrá que constituir esta red de intercambio.

La estrategia propuesta en este documento está compuesta por dos fases:

  1.  la primera consiste en que tres personas (amigos, conocidos), compren colectivamente 4 cajas de 100 paquete de estampas, se reparten 1 caja cada uno y 33 paquetes de estampas de la caja sobrante, esto implica que 17 estampas tendrán que ser adquiridas obligatoriamente mediante compra individual. Haciendo lo anterior, a cada uno de los participantes le faltarán en promedio 257 estampas y tendrán 240 estampas repetidas para intercambiar.  
  2. La segunda fase es realizar intercambio de estampas con 10 personas[9] (incluyendo las dos de la compra inicial). Realizando estas dos fases, a cada uno les faltarían en promedio 49 estampas (incluye las 17 faltantes de la fase inicial). Estas últimas estampas se compran individualmente a un precio unitario mayor[10].
El siguiente código replica la estrategia planteada:

participantes<-vector("list")
faltantesporparticipante<-vector("list")
for (j in 1:10000) {
  estampas <- matrix(data=NA,nrow=682, ncol=1)
  paquetes <-0
  estrategia <- 133
  for (i in 1:estrategia){X<- c(floor(runif( n=5, min =1, max = 683)))
  if (colSums(is.na(estampas)) == 0) {break}  else {
    estampas[X[1]] <- X[1]
    estampas[X[2]] <- X[2]
    estampas[X[3]] <- X[3]
    estampas[X[4]] <- X[4]
    estampas[X[5]] <- X[5]
    paquetes=paquetes+1   }   }
  faltantes <- colSums(is.na(estampas))
  rm(estampas) #borra el paquete comprado
  participantes[[j]]<- paquetes
  faltantesporparticipante[[j]]<- faltantes   }
promediopaquetes <- mean(as.numeric(participantes))
# a partir de esta línea se pueden realizar los análisis de diferentes estrategias para llenar el album
estampasfaltantes<- mean(as.numeric(faltantesporparticipante)) 
paraintercambio <- (estrategia*5)-(682-estampasfaltantes)
paracambiar <- c(floor(runif( n=estampasfaltantes, min =1, max = 683)))
cambios <-vector("list")
set.seed(1)
amigos <- replicate(10, floor(runif( n=estampasfaltantes, min =1, max = 683)))
colnames(amigos) <- paste0("amigos", 1:ncol(amigos))
resultado <- Reduce(intersect, list(paracambiar,amigos))
compraindividual <- estampasfaltantes-length(resultado) #estampas que se deberán comprar individualmente.
#precios 2014 + aumento esperado de precio
inf <- 1.10  # inf indica el porcentaje de aumento
costototalCR <- (800+350*estrategia*0.95+compraindividual*350/2)*inf
costototalES <- (2.0+0.65*estrategia*0.95+compraindividual*0.65/2)*inf
costototalGT <- (15+5*estrategia*0.95+compraindividual*5/2)*inf
costototalHN <- (35+17*estrategia*0.95+compraindividual*17/2)*inf
costototalNI <- (50+16*estrategia*0.95+compraindividual*16/2)*inf
costototalRD <- (180+30*estrategia*0.95+compraindividual*30/2)*inf



[9] Estas personas deberían tener una cantidad similar de estampas repetidas y faltantes
[10] Las estampas compradas de forma individual tienen un precio mayor, se supone para los intereses de este documento que una estampa comprada individualmente podría tener un precio equivalente a la mitad de un paquete.

Para la estrategia propuesta en este ejercicio los resultados de los costos aproximados[1] son los siguientes:

Comparación Costo de llenar Álbum Panini del Mundial 
País
Moneda
Costo Total precios 2014
Costo Total precios 2018 (Δ+10%))
TC cierre feb-18**
Moneda Nacional
US Dólares
Moneda Nacional
US Dólares
CR
Colones
                    53,607.3
               93.1
                  59,343.8
             103.0
576.0
ES
US Dólar
                          100.1
             100.1
110.8
             110.8
1.0
GT
Quetzal
                          769.4
             102.2
                        851.7
             113.1
7.5
HN
Lempiras
                       2,599.9
             109.5
                     2,878.2
             121.2
23.8
NI
Córdobas
                       2,464.0
               78.9
                     2,727.6
               87.3
31.2
RD
Peso Dominicano
                       4,706.3
               95.2
                     5,209.2
             105.4
49.4
*Fuente: estimación propia bajo los supuestos dados.
**Tipo de cambio nominal del último día del mes de febrero.














l






Los resultados se presentan bajo dos formatos, el primero es utilizando la estructura de precios del año 2014, esto únicamente para fines comparativos. El segundo supone un ajuste de precios de un 10% respecto a la estructura de precios del 2014. Es importante mencionar que en algunos medios de comunicación  los precios de referencia indican aumentos de 133% para la región México-Centro América para el año 2018[12].

Fuera de los contrargumentos económicos que puedan existir respecto a los porcentajes escogidos para establecer el aumento de precio del álbum y de sus respectivas estampas, que podría analizarse teniendo en cuenta la dinámica de la inflación y de la variación del tipo de cambio en la región para determinar si es coherente este aumento, el punto principal que se desea enfatizar es que mediante la compilación de la codificación presentada en este documento se pueden hacer diferentes escenarios, ya sea cambiando el número de estampas requeridas, precios, red de personas que interactúan durante el proceso etc. De forma eficiente, eficaz y confiable. Esta codificación admite realizar y analizar otras estrategias cambiando ciertos parámetros, por lo tanto, cada interesado podría conocer los resultados de su estrategia predilecta bajo los supuestos que deseara.



[11] http://www.mediotiempo.com/futbol/2018/02/22/anuncia-panini-precios-del-album-rusia-2018-a-14-pesos-el-sobre



[12] Al ser ejercicios aleatorios las respuestas varían de compilación en compilación.

Consideraciones finales sobre el Potencial productivo y las tendencias en el mercado laboral

La aplicación anterior puede parecer caricaturesca desde una perspectiva económica- técnica, sin embargo, sirve como un potente ejemplo de cómo las herramientas computacionales pueden servir para la toma de decisiones en la vida cotidiana, por lo tanto, es indudable su potencial utilidad en otros contextos y actividades.

En los últimos años se ha observado una mayor demanda de recurso humano que posea la capacidad de codificar, siendo una tendencia marcada en varias industrias, en particular con mayor incidencia en las economías avanzadas, como es el caso de EE.UU., donde el grupo ocupacional Desarrolladores de software(aplicaciones) proyecta entre el 2016-2026 crear 253,400 puestos de trabajo, con sueldos anuales promedio de US$ 100,080[13],siendo uno de los trabajos mejor remunerados en este país.
Las habilidades para codificar no sólo son útiles para desarrolladores y programadores, puestos de trabajo relacionados a ingeniería, diseño, análisis de datos y muchos campos más demandan esta habilidad en la actualidad. En el 2015 se abrieron 6.8 millones de puestos laborales en EEUU que requerían este tipo de destreza. Se proyecta que los trabajos que requieran capacidad para codificar crecerán 7.2% en los próximos 10 años.

En el campo de la economía, la tendencia no es diferente. Sin habilidades computacionales y de codificación no sería posible simular los actuales modelos económicos, ni realizar ejercicios prospectivos. Según el U.S. Bureau of Labor Statistics (BLS), se estima que entre el 2016-2026 el campo laboral de los economistas aumentará sus plazas a un ritmo promedio de 6%, siendo mejores las perspectivas de empleo para aquellos que posean un título de maestría o doctorado, con fuertes habilidades analíticas y experiencia en el uso de software de análisis estadístico.

Esto se explica  en parte por el desarrollo de los nuevos métodos de modelización Macroeconómicos y Macro financieros como los presentados por (Wieland, Afanasyeva, & Yoo, 2016), estos autores exponen sobre la facilidad de uso de plataformas (como MATLAB) para el análisis comparativo de políticas económicas. También se ha extendido en el análisis financiero a través del uso de redes neuronales (Neural Network), como se muestra en (Cely, León, & Moreno, 2016), convirtiéndose en una potente herramienta para la predicción y análisis, permitiendo el desarrollo de políticas macroprudenciales y el diseño de sistemas de alerta temprana.



[13] Bureau of labor statistics, Occupational Outlook Handbook.


Finalmente, un tema de frontera es la posibilidad de utilizar machine learning para realizar política monetaria, como lo menciona Daniel Hinge, «Machine learning brinda a los bancos centrales un conjunto de nuevas herramientas que pueden usar a un costo relativamente bajo. Por ejemplo, Rendell de Kort, un economista del Banco Central de Aruba, presentó un modelo de aprendizaje automático para pronosticar la demanda del turismo en una conferencia organizada por el Comité Irving Fisher.»

Es necesario reflexionar sobre la necesidad de cambiar los enfoques de los programas de estudio para los economistas centroamericanos, en línea con el profesional que se requiere actualmente, más enfocado en el uso aplicado de la tecnología evitando así estar peleados con la codificación y el uso de algoritmos.

Simple y Franco!

Bibliografía

Cely, J., León, C., & Moreno, J. F. (Septiembre de 2016). Banco Central de la República Colombia. Obtenido de http://www.banrep.gov.co/en/borrador-959

Escudero, W. S. (29 de octubre de 2017). Peleados con los algoritmos: los economistas y su talón de aquiles. La Nación.

Hinge, D. (2017). Teaching machines to do monetary policy. Central Banking.

Sardy, S., & Velenik, Y. (2010). Paninimania: sticker rarity and cost-effective strategy. Swiss Statistical Society no. 66, 2-6.

Wieland, V., Afanasyeva, E., & Yoo, J. (2016). New Methods for Macro-Financial Model Comparison and Policy Analysis. Institute for Monetary and Financial Stability.

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