🔀 VAR Estructural (Cholesky)

Identificación recursiva y funciones de impulso-respuesta en SVAR

Cholesky IRFs Ordenamiento
Módulo 2 de 12
💡 Piénsalo así: La descomposición de Cholesky es como pelar una cebolla capa por capa en un orden fijo. Primero pelas la capa más externa (la variable más exógena), luego la siguiente, y así sucesivamente. En macroeconometría, ordenamos las variables de la más lenta (PIB) a la más rápida (tasa de interés).

🎯 ¿Qué aprenderás en este módulo?

  • Distinguir entre la forma reducida y la forma estructural de un VAR.
  • Entender por qué los errores del VAR reducido NO son independientes entre sí y cómo Cholesky los ortogonaliza.
  • Implementar la descomposición de Cholesky para identificar núnicamente n(n-1)/2 restricciones.
  • Interpretar las Funciones de Impulso-Respuesta (IRFs) y sus intervalos de confianza.
  • Reconocer que el orden recursivo afecta las IRFs — y por qué es crucial justificarlo teóricamente.
  • Teoría del SVAR

    📉 Forma Reducida

    La forma reducida es un VAR(p) que se estima directamente por MCO: y_t = c + A_1 y_{t-1} + ... + A_p y_{t-p} + u_t. Los errores u_t tienen matriz de covarianza Σ que NO es diagonal — las innovaciones están correlacionadas contemporáneamente. Esto significa que un shock en u_{1t} está correlacionado con u_{2t}, imposibilitando identificar shocks estructurales únicos.

    Intuición: Imagina que correlacionas PIB e inflación. Un "shock" en la ecuación del PIB en realidad contiene tanto un shock de oferta como uno de demanda mezclados.

    y_t = c + ΣA_i y_{t-i} + u_t, u_t ~ N(0, Σ)

    🔧 Forma Estructural

    El SVAR postula que existe una matriz A_0 tal que A_0 y_t = c̃ + ΣÃ_i y_{t-i} + ε_t, donde ε_t son los shocks estructurales con varianza identidad (ortogonales). La relación clave es: u_t = A_0^{-1} ε_t. Es decir, los errores reducidos son combinaciones lineales de los shocks estructurales. El problema de identificación es encontrar A_0.

    Ejemplo real: La Reserva Federal quiere saber cómo responde el PIB a un shock de política monetaria. Necesita separar el shock de política de los demás shocks que afectan la economía simultáneamente.

    A_0 y_t = c̃ + ΣÃ_i y_{t-i} + ε_t, ε_t ~ N(0, I)

    🔗 Relación: u = A_0^{-1} ε

    De la relación u_t = A_0^{-1} ε_t y Var(u_t) = Σ, obtenemos Σ = A_0^{-1} (A_0^{-1})'. Esto nos da n(n+1)/2 ecuaciones (elementos únicos de Σ) para n^2 incógnitas (elementos de A_0^{-1}). Necesitamos n(n-1)/2 restricciones adicionales para identificar el sistema.

    Punto clave: Sin restricciones, hay infinitas matrices A_0 que producen el mismo Σ. Cholesky es una forma de imponer exactamente n(n-1)/2 restricciones.

    Σ = A_0^{-1} (A_0^{-1})'

    📊 Descomposición de Cholesky

    Cholesky impone que A_0^{-1} sea triangular inferior con unos en la diagonal. Esto significa que la primera variable responde solo a su propio shock estructural, la segunda responde al shock de la primera y al suyo propio, etc. El orden importa: ¡cambiar el orden cambia las IRFs!

    Ejemplo macro: Orden GDP → Inflación → Tasa de Interés. Esto refleja que el PIB es lento (no responde contemporáneamente a shocks financieros), mientras que la tasa es rápida (responde a todo de inmediato).

    Pitfall común: Muchos investigadores prueban varios ordenamientos hasta obtener IRFs "deseadas". Esto invalida la inferencia — el orden debe basarse en teoría económica, no en resultados.

    P = chol(Σ), P'P = Σ

    Ejemplo paso a paso: Identificación Cholesky con 3 variables macro

    Paso 1: Estimar el VAR reducido

    Supongamos que tenemos un VAR(1) con 3 variables: GDP (PIB), INF (inflación), IR (tasa de interés). Estimamos por MCO y obtenemos la matriz de covarianza de errores Σ = [[1.0, 0.5, 0.3], [0.5, 1.2, 0.4], [0.3, 0.4, 0.8]]. Nota que los errores están correlacionados (elementos fuera de la diagonal no son cero).

    Paso 2: Aplicar descomposición de Cholesky

    Calculamos P = chol(Σ), lo que nos da una matriz triangular inferior P = [[1.0, 0, 0], [0.5, 0.97, 0], [0.3, 0.26, 0.84]]. Esta P es nuestra A_0^{-1}. La interpretación: la primera fila dice que el shock estructural del PIB ε_GDP afecta solo al PIB contemporáneamente. El shock de inflación ε_INF afecta a GDP (0.5) y a INF (0.97).

    Paso 3: Calcular las IRFs

    Con A_0^{-1} identificada, podemos calcular cómo responde cada variable a un shock de 1 desviación estándar en cada ε. Por ejemplo, un shock contractivo de política monetaria (ε_IR = +1) eleva la tasa contemporáneamente, y en periodos siguientes el PIB cae y la inflación baja — el efecto clásico de transmisión monetaria.

    Paso 4: La simulación interactiva

    En la simulación de abajo, puedes cambiar el orden de las 3 variables. Observa que las IRFs cambian — a veces drásticamente. Esto ilustra la sensibilidad del método al orden recursivo. Un buen econometrista justifica su orden con teoría: ¿el PIB responde a la tasa en el mismo trimestre? ¿O la tasa responde al PIB en el mismo mes?

    Simulación: IRF con diferentes ordenamientos

    Elige el orden de las 3 variables macro y observa cómo cambian las IRFs ante un shock de política monetaria.

    Presiona "Simular IRFs" para ver las respuestas con diferentes ordenamientos.
    Mini Quiz: Cholesky y VAR Estructural
    💡 Experimenta con diferentes ordenamientos y observa la sensibilidad de las IRFs.

    Resumen del módulo

  • El VAR reducido se estima por MCO pero sus errores están correlacionados (Σ no diagonal). No se pueden interpretar como shocks estructurales.
  • Cholesky impone que A_0^{-1} sea triangular inferior, imponiendo n(n-1)/2 restricciones de ordenamiento recursivo.
  • El orden de las variables debe basarse en teoría económica: de la más exógena (lenta) a la más endógena (rápida).
  • Las IRFs muestran la respuesta dinámica de cada variable a un shock estructural de 1 desviación estándar.
  • La identificación recursiva es transparente pero restrictiva. Módulos siguientes cubren alternativas más flexibles.