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Previous issue date: 2014-02-24 / Outliers are observations that appear to be inconsistent with the others. Also called atypical, extreme or aberrant values, these inconsistencies can be caused, for instance, by political changes or economic crises, unexpected cold or heat waves, and measurement or typing errors. Although outliers are not necessarily incorrect values, they can distort the results of an analysis and lead researchers to erroneous conclusions if they are related to measurement or typing errors. The objective of this research is to study and compare different methods for detecting abnormalities in the price series from the Consumer Price Index (Índice de Preços ao Consumidor - IPC), calculated by the Brazilian Institute of Economy (Instituto Brasileiro de Economia - IBRE) from Getulio Vargas Foundation (Fundação Getulio Vargas - FGV). The IPC measures the price variation of a fixed set of goods and services, which are part of customary expenses for families with income levels between 1 and 33 monthly minimum wages and is mainly used as an indice of reference to evaluate the purchasing power of consumer. In addition to the method currently used by price analysts in IBRE, the study also considered variations of the IBRE Method, the Boxplot Method, the SIQR Boxplot Method, the Adjusted Boxplot Method, the Resistant Fences Method, the Quartile Method, the Modified Quartile Method, the Median Absolute Deviation Method and the Tukey Algorithm. These methods wre applied to data of the munucipalities Rio de Janeiro and São Paulo. In order to analyze the performance of each method, it is necessary to know the real extreme values in advance. Therefore, in this study, it was assumed that prices which were discarded or changed by analysts in the critical process were the real outliers. The method from IBRE is correlated with altered or discarded prices by analysts. Thus, the assumption that the changed or discarded prices by the analysts are the real outliers can influence the results, causing the method from IBRE be favored compared to other methods. However, thus, it is possible to compute two measurements by which the methods are evaluated. The first is the method’s accuracy score, which displays the proportion of detected real outliers. The second is the number of false-positive produced by the method, that tells how many values needed to be flagged to detect a real outlier. As higher the hit rate generated by the method and as the lower the amount of false positives produced therefrom, the better the performance of the method. Therefore, it was possible to construct a ranking relative to the performance of the methods, identifying the best among those analyzed. In the municipality of Rio de Janeiro, some of the variations of the method from IBRE showed equal or superior to the original method performances. As for the city of São Paulo, the method from IBRE showed the best performance. It is argued that a method correctly detects an outlier when it signals a real outlier as an extreme value. The method with the highest accuracy score and with smaller number of false-positive was from IBRE. For future investigations, we hope to test the methods in data obtained from simulation and from widely used data bases, so that the assumption related to the discarded or changed prices, during the critical process, does not alter the results. / Outliers são observações que parecem ser inconsistentes com as demais. Também chamadas de valores atípicos, extremos ou aberrantes, estas inconsistências podem ser causadas por mudanças de política ou crises econômicas, ondas inesperadas de frio ou calor, erros de medida ou digitação, entre outras. Outliers não são necessariamente valores incorretos, mas, quando provenientes de erros de medida ou digitação, podem distorcer os resultados de uma análise e levar o pesquisador à conclusões equivocadas. O objetivo deste trabalho é estudar e comparar diferentes métodos para detecção de anormalidades em séries de preços do Índice de Preços ao Consumidor (IPC), calculado pelo Instituto Brasileiro de Economia (IBRE) da Fundação Getulio Vargas (FGV). O IPC mede a variação dos preços de um conjunto fixo de bens e serviços componentes de despesas habituais das famílias com nível de renda situado entre 1 e 33 salários mínimos mensais e é usado principalmente como um índice de referência para avaliação do poder de compra do consumidor. Além do método utilizado atualmente no IBRE pelos analistas de preços, os métodos considerados neste estudo são: variações do Método do IBRE, Método do Boxplot, Método do Boxplot SIQR, Método do Boxplot Ajustado, Método de Cercas Resistentes, Método do Quartil, do Quartil Modificado, Método do Desvio Mediano Absoluto e Algoritmo de Tukey. Tais métodos foram aplicados em dados pertencentes aos municípios Rio de Janeiro e São Paulo. Para que se possa analisar o desempenho de cada método, é necessário conhecer os verdadeiros valores extremos antecipadamente. Portanto, neste trabalho, tal análise foi feita assumindo que os preços descartados ou alterados pelos analistas no processo de crítica são os verdadeiros outliers. O Método do IBRE é bastante correlacionado com os preços alterados ou descartados pelos analistas. Sendo assim, a suposição de que os preços alterados ou descartados pelos analistas são os verdadeiros valores extremos pode influenciar os resultados, fazendo com que o mesmo seja favorecido em comparação com os demais métodos. No entanto, desta forma, é possível computar duas medidas através das quais os métodos são avaliados. A primeira é a porcentagem de acerto do método, que informa a proporção de verdadeiros outliers detectados. A segunda é o número de falsos positivos produzidos pelo método, que informa quantos valores precisaram ser sinalizados para um verdadeiro outlier ser detectado. Quanto maior for a proporção de acerto gerada pelo método e menor for a quantidade de falsos positivos produzidos pelo mesmo, melhor é o desempenho do método. Sendo assim, foi possível construir um ranking referente ao desempenho dos métodos, identificando o melhor dentre os analisados. Para o município do Rio de Janeiro, algumas das variações do Método do IBRE apresentaram desempenhos iguais ou superiores ao do método original. Já para o município de São Paulo, o Método do IBRE apresentou o melhor desempenho. Em trabalhos futuros, espera-se testar os métodos em dados obtidos por simulação ou que constituam bases largamente utilizadas na literatura, de forma que a suposição de que os preços descartados ou alterados pelos analistas no processo de crítica são os verdadeiros outliers não interfira nos resultados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:bibliotecadigital.fgv.br:10438/11780 |
| Date | 24 February 2014 |
| Creators | Lyra, Taíse Ferraz |
| Contributors | Paixão, Crysttian Arantes, Silva, Moacyr Alvim Horta Barbosa da, Silva, Salomão Lipcovitch Quadros da, Zani, Sheila Cristina, Escolas::EMAp, Carvalho, Paulo Cezar P. |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional do FGV, instname:Fundação Getulio Vargas, instacron:FGV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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