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Cuadro de texto
Relación entre variables macro y la curva de rendimientos Por: Luis Fernando Melo Velandia Giovanni Alfonso Castro Lancheros Núm. 605 2010
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RELACIÓN ENTRE VARIABLES MACRO Y LA CURVA DE RENDIMIENTOS?

LUIS FERNANDO MELO VELANDIA([email protected])

GIOVANNI ALFONSO CASTRO LANCHEROS♣

([email protected])

BANCO DE LA REPÚBLICA

RESÚMEN. Este documento analiza la relación entre algunos fundamentales de la econo-mía colombiana y la estructura a término de las tasas de interés para el periodo mensualcomprendido entre enero de 2003 y diciembre de 2009. Para tal efecto, se caracteriza la cur-va de rendimientos a través de tres factores latentes utilizando una reparametrización deNelson y Siegel [1987] y se estima un modelo VAR entre estos factores y las variables ma-croeconómicas consideradas. Este modelo es representado en notación de estado espacio ysu estimación se realiza de forma conjunta utilizando el método de máxima verosimilitud.

Los resultados indican que hay una relación bidireccional entre los factores de la curvade rendimientos y las variables macro incorporadas en el modelo. Sin embargo, se observauna causalidad (en el sentido de Granger) más fuerte de las variables macroeconómicashacia la curva que en el sentido contrario.

Palabras claves. Curva de rendimientos, modelos VAR, modelo de factores, curva de Nelsony Siegel, modelos de estado espacio.

Códigos de clasificación JEL. E43, E44, C50.

? Los resultados y opiniones son responsabilidad exclusiva de los autores y su contenido no comprometeal Banco de la República ni a su junta directiva. Los autores agradecen al departamento de operaciones ydesarrollo de mercados de la SG-MR del Banco de la República por proporcionar la base de datos.Tambiénagradecen los comentarios y sugerencias de Luis E. Arango, Pamela Cardozo, Juan S. Rojas, José V. Romeroy en especial a Munir Jalil por sus aportes a una versión preliminar de este documento.♣ Asistente de investigación.

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RELACIÓN ENTRE VARIABLES MACRO Y LA CURVA DE RENDIMIENTOS 2

1. INTRODUCCIÓN

La estructura a término de la tasa de interés es un mecanismo de transmisión impor-tante de la política monetaria a la inflación y al producto. En este sentido, la curva derendimientos es una herramienta útil para el Banco Central y los agentes que participanen el mercado, pues provee información relevante sobre las expectativas de dichas varia-bles.

Recientemente, han aparecido numerosos trabajos en los que se relaciona el compor-tamiento de ciertas variables macroeconómicas con los factores no observables que des-criben de la curva de rendimientos. Estos modelos pueden brindar información relevantesobre cómo estas variables macro afectan la determinación de la estructura a término yviceversa. La mayoría de estos trabajos incorpora relaciones unidireccionales, de las va-riables macroeconómicas a los factores de la curva o en el sentido contrario; sin embargo,sólo algunos permiten un mecanismo de retroalimentación en el sistema.

En este contexto, los modelos se pueden clasificar de diferentes formas, una de ellas esentre aquellos en los que se impone una restricción de no arbitraje en cada momento deltiempo, y los de equilibrio, en los que se incorpora la dinámica de la tasa instantánea. Enel último caso, los rendimientos a otros plazos son obtenidos haciendo supuestos sobrela prima por riesgo.

Imponer restricciones de no arbitraje garantiza que la dinámica de la curva sea consis-tente (Piazzesi [2009]). Bajo este esquema es posible separar la prima por el riesgo de lasexpectativas de las tasas futuras de corto plazo. Adicionalmente, el número de paráme-tros es menor que en modelos sin restricciones.

Por otro lado, los modelos de equilibrio tienen aún menor cantidad de parámetros ymás restricciones que aquellos en los que existe ausencia de arbitraje. Por consiguiente,se podría esperar que los modelos de no arbitraje tengan un mejor desempeño que losde equilibrio dentro de muestra y que lo contrario sea cierto fuera de muestra. Sin em-bargo, ambas aproximaciones presentan algunos problemas: los modelos de no arbitrajeno incorporan directamente la dinámica de la curva y, en la práctica se observa que losde equilibrio han mostrado un desempeño pobre en los pronósticos fuera de muestra(Diebold et al. [2006], Duffee [2002] y Brousseau [2002]).

Además, dependiendo de la forma en que se introducen las variables macroeconómi-cas, los modelos pueden generar resultados sustancialmente diferentes. Estas variablesse pueden incluir expresando la estructura macroeconómica a través de un modelamien-to consistente con las expectativas a largo plazo sobre la inflación. Otra forma de hacerloes usar una representación no estructural de la macroeconomía. Si bien esta última es

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L. F. MELO y G.A. CASTRO 3

robusta estadísticamente, se critica la falta de contenido económico en comparación conla primera aproximación.

Entre los trabajos que realizan estos tipos de análisis, el de Ang y Piazzesi [2003] suponeuna representación no estructural de la economía de Estados Unidos en la que no hay unarelación bidireccional entre la curva y las variables macro. Al imponer una restricción deno arbitraje encuentran una respuesta muy fuerte de la curva de los bonos del tesoro achoques en la macroeconomía. Hördahl et al. [2006] proponen una representación estruc-tural de la economía alemana imponiendo una restricción de no arbitraje. Estos autoresencuentran mejoras en el pronóstico de la curva al incorporar las variables macro. Sinembargo, la información de la curva no mejora las predicciones de las variables macro-económicas.

Rudebusch y Wu [2008] permiten retroalimentación bidireccional entre los factores de lacurva y las variables macroeconómicas en un modelo sin restricciones de no arbitraje conespecificación estructural de la economía de Estados Unidos. En este caso, las expecta-tivas de inflación que se extraen de la curva juegan un papel limitado pero estadística-mente significativo en la determinación del producto y la inflación. Otra metodología enla que no se imponen restricciones de no arbitraje, en un mecanismo sin retroalimentaciónentre los factores de la estructura a término y las variables de la macroeconomía, es lapropuesta de Evans y Marshall [2007] para EE.UU. En este documento los autores en-cuentran evidencia de que las variables macroeconómicas tienen un efecto significativosobre los factores de la curva, en particular sobre el nivel.

Para el caso colombiano existen algunos documentos que proponen diversos métodos deestimación de la curva de rendimientos (Arango et al. [2003], Julio et al. [2002], Vásquezy Melo [2005], Santana [2008]). Respecto a los trabajos que relacionan la estructura a tér-mino con fundamentales macroeconómicos, Bautista et al. [2007] estiman un modelo queno impone restricciones de no arbitraje siguiendo a Diebold y Li [2006]. Posteriormente,analiza relaciones no estructurales entre los factores estimados de la curva y algunas va-riables macroeconómicas. Este documento no realiza una estimación conjunta del sistemani considera retroalimentación entre los factores que caracterizan la curva y las variablesmacro. Mayorga [2007] estima un modelo no estructural sin restricciones de no arbitrajebasado en la metodología propuesta por Diebold et al. [2006]. Sin embargo, este autor norealiza una estimación conjunta del modelo; la estimación se lleva a cabo en dos etapas.Primero, obtiene los factores de la curva utilizando la metodología de Diebold y Li [2006]y luego estima un VAR para estudiar la interacción entre los factores de la estructura atérmino y las series macroeconómicas.

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RELACIÓN ENTRE VARIABLES MACRO Y LA CURVA DE RENDIMIENTOS 4

Arango y Arosemena [2003] proponen un modelo con estructura económica en el quela estructura a término corresponde al spread de las tasas de interés. Estos autores úni-camente buscan relaciones entre la pendiente de la estructura y las expectativas de in-flación. Con una estrategia similar, Arango y Flórez [2004] y Arango et al. [2005] analizanrelaciones entre la información de la estructura a término, los diferenciales de inflación ylas expectativas de la actividad económica.

El enfoque que utiliza este documento no incorpora explícitamente un modelo de equi-librio económico, ni corresponde a una representación estructural. Adicionalmente, no seimponen restricciones de no arbitraje, pues como se comentó anteriormente, los modelosque suponen no arbitraje no siempre describen bien la dinámica de la curva a través deltiempo. Además, en un mercado con muy baja liquidez como el colombiano ésta restric-ción puede ser violada.

Como lo muestra Bolder [2006], una clase de modelos en los que no se imponen restric-ciones de no arbitraje y que muestran un buen desempeño dentro y fuera de muestra esel modelo de factores dinámicos desarrollado en Diebold y Li [2006]. Si bien esta clase demodelos no impone dichas restricciones, esto puede ser justificado por la falta de liquidezen algunos mercados. Además, su estimación no es tan complicada pues no se presentanlas dificultades que existen al imponer tales restricciones.

La estimación de los factores de la curva de rendimientos desarrollada en este documentosigue la metodología de Diebold y Li [2006] en la que la dinámica de la curva es explica-da por tres factores latentes: nivel, pendiente y curvatura. Adicionalmente, para estudiarel mecanismo de retroalimentación de estos factores con la macroeconomía se utiliza lametodología de Diebold et al. [2006]. Este último modelo es estimado de forma conjuntautilizando un modelo de estado espacio, donde la ecuación de transición corresponde aun proceso VAR(2).

Este documento esta dividido en cuatro secciones, siendo la introducción la primera deellas. En la sección dos se describen las metodologías que van a ser utilizadas para estimary analizar la relación entre la estructura a término y las variables macroeconómicas. Enla sección tres se presentan los resultados de la estimación para los datos colombianospara el periodo comprendido entre enero de 2003 y diciembre de 2009. Finalmente, en lasección cuatro se muestran algunos comentarios finales.

2. MODELOS DE FACTORES DE LA CURVA DE RENDIMIENTOS

Como se mencionó en la sección anterior existen varias formas de modelar la curva derendimientos, una de ellas es a través de modelos de factores latentes. En estos modelosla curva es explicada por un pequeño número de factores usualmente relacionados conel nivel, pendiente y curvatura de la curva.

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L. F. MELO y G.A. CASTRO 5

2.1. Modelo de Nelson y Siegel. Nelson y Siegel [1987] propusieron la siguiente fac-torización para explicar la curva de rendimientos:

y(τ) = b1 + b2

(1− e−λ τ

λ τ

)+ b3 e

−λ τ (2.1)

donde y(τ) es el rendimiento de los títulos con vencimiento τ , τ = 1, . . . , N , b1, b2, b3 yλ > 0 son parámetros. Bajo esta estructura los factores pueden ser interpretados comosigue: b1 es el factor de largo plazo (nivel), b2 − b3 es el factor de corto plazo (pendiente)y b3 es el factor de mediano plazo (curvatura).

Este modelo es muy útil debido a la interpretabilidad de los factores y a que la curva esti-mada tiene varias propiedades deseables: (1) permite representar diferentes formas de lacurva; (2) la volatilidad del tramo corto de la curva es mayor que la del tramo largo y (3)su comportamiento asintótico es adecuado puesto que para vencimientos muy grandesel modelo produce resultados acotados.

2.2. Modelo de Diebold y Li. Diebold y Li [2006] proponen reparametrizar la aproxi-mación de Nelson y Siegel de la siguiente forma:

yt(τ) = β1t + β2t

(1− e−λtτ

λtτ

)+ β3t

(1− e−λtτ

λtτ− e−λtτ

)(2.2)

donde β1t, β2t y β3t corresponden a factores latentes. β1t es el factor de largo plazo (lımτ→∞yt(τ) = β1t) y determina el nivel de la curva. β2t está relacionado con el negativo de lapendiente de la curva y se puede interpretar como el factor de corto plazo (lımτ→∞ yt(τ)−lımτ→0 yt(τ) = −β2t). La curvatura de la curva está relacionada con β3t y se puede tomarcomo el factor de mediano plazo. En el Gráfico 2.1 se observa el comportamiento de losponderadores de los tres factores a medida que aumenta el vencimiento.1

Esta parametrización tiene dos ventajas sobre la metodología de Nelson y Siegel: primero,la interpretación es más directa puesto que cada factor es representado por un único coe-ficiente; y segundo, presentan una menor multicolinealidad.

Diebold y Li [2006] proponen estimar el nivel, pendiente y curvatura de la curva derendimientos a través de las estimaciones de los parámetros β1t, β2t y β3t de la ecuación(2.2). 2

1En este gráfica se utiliza λt = 0,185 que corresponde al valor estimado para los datos utilizados en estedocumento.

2Debido a las no linealidades se puede hacer uso de la metodología de mínimos cuadrados no linealescomo método de estimación (NLS).

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RELACIÓN ENTRE VARIABLES MACRO Y LA CURVA DE RENDIMIENTOS 6

0 2 4 6 8 10

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Vencimiento (en años)

Pon

dera

ción

β3 (Tramo medio)

β2 (Tramo corto)

β1 (Tramo largo)

(λ=0,185)

GRÁFICO 2.1. Ponderadores de los factores de la curva de rendimientossegún la representación de Diebold y Li [2006]

Para simplificar el problema de estimación estos autores sugieren utilizar λ constante enel tiempo. 3 La ventaja de esta estrategia es que al condicionar por este parámetro se ob-tienen estimaciones menos volátiles y adicionalmente, desaparece la no linealidad. Por lotanto, en este caso se pueden utilizar métodos de estimación lineales.

2.3. Modelo de Diebold, Rudebusch y Arouba. Diebold et al. [2006] proponen un mo-delo que supone que el vector de factores latentes de la curva de rendimientos sigue unproceso VAR(1). Bajo este supuesto, el modelo puede ser escrito en forma de estado espa-cio y su estimación puede realizarse por el método de máxima verosimilitud utilizandoel filtro de Kalman. El modelo puede escribirse como:

3Por ejemplo, se puede utilizar λ = 1T

∑Tt=1 λt, donde λt corresponde a la estimación NLS en el periodo

t.

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L. F. MELO y G.A. CASTRO 7

yyyt = Hβββt + eeet, eeeti.i.d.∼ N (000, R) (2.3)

βββt = Fβββt−1 + νννt, νννti.i.d.∼ N (000, Q) (2.4)

Donde:

yyyt =

yt(τ1)yt(τ2)

...yt(τN )

, H =

1 1−e−λτ1

λτ11−e−λτ1λτ1

− e−λτ1

1 1−e−λτ2λτ2

1−e−λτ2λτ2

− e−λτ2...

......

1 1−e−λτNλτN

1−e−λτNλτN

− e−λτN

, βββt =

β1t

β2t

β3t

F es una matriz de coeficientes de dimensión 3× 3, Q es una matriz 3× 3 y R es una ma-triz diagonal N ×N , siendo N el número de vencimientos considerados. Este modelo esequivalente al de Diebold y Li [2006] con λ constante agregando una ecuación dinámicasobre los factores.

Con el propósito de encontrar posibles relaciones entre estos factores y un conjunto defundamentales que capturan la dinámica básica macroeconómica, Diebold et al. [2006]proponen incluir k variables macro (w1t, . . . , wkt) dentro del vector de estado. Este mode-lo es descrito por las ecuaciones (2.3) y (2.4), donde:

yyyt =

yt(τ1)yt(τ2)

...yt(τN )

, H =

1 1−e−λτ1

λτ11−e−λτ1λτ1

− e−λτ1 0 . . . 01 1−e−λτ2

λτ21−e−λτ2λτ2

− e−λτ2 0 . . . 0...

......

.... . .

...1 1−e−λτN

λτN1−e−λτNλτN

− e−λτN 0 . . . 0

, βββt =

β1t

β2t

β3t

w1t

...wkt

(2.5)

Las dimensiones de las matrices F , Q y R deben ser modificadas de tal forma que elsistema sea conformable.

3. EJERCICIO EMPÍRICO

3.1. Datos. Los datos utilizados para el cálculo de la curva de rendimientos fueron lastasas de negociación de los TES clase B registrados en el Sistema Electrónico de Nego-ciación (SEN) y en el Mercado Electrónico Colombiano (MEC). Basados en las estima-ciones de la curva cero cupón, a partir de la metodología de Nelson y Siegel [1987],4 seobtuvieron los rendimientos para 17 vencimientos: 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 30, 36, 48, 60,

4Estos datos fueron proporcionados por el Departamento de Operaciones y Desarrollo de Mercados de laSG-MR del Banco de la República.

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RELACIÓN ENTRE VARIABLES MACRO Y LA CURVA DE RENDIMIENTOS 8

72, 84, 96, 108 y 120 meses.

Como fundamentales se utilizaron las siguientes variables de la economía colombiana: 5

la tasa interbancaria (TIB), el índice de bonos de mercados emergentes de Colombia(EMBI),el índice de precios al consumidor (IPC)6 y la brecha del producto interno bruto (BPIB).La muestra utilizada en el análisis es de frecuencia mensual para el periodo comprendidoentre enero de 2003 y diciembre de 2009.7

La brecha del producto fue calculada a partir del filtro de Hodrick y Prescott [1980, 1997],utilizando el PIB mensual obtenido con la metodología de desagregación temporal deSantos-Silva y Cardoso [2001] 8. En este procedimiento se usa el Índice de Producción Re-al de la industria manufacturera como variable indicadora mensual. El IPC y el productofueron ajustados estacionalmente utilizando el procedimiento Tramo-Seats de Gómez yMaravall [1996] y Caporello y Maravall [2004].

3.2. Metodología. En este trabajo se realizan dos tipos de estimaciones de la relaciónentre los factores que determinan la curva de rendimientos y las variables de la economíacolombiana mencionadas en la sección 3.1, siguiendo las metodologías de Diebold y Li[2006] y Diebold et al. [2006]. De ahora en adelante estas metodologías serán notadas co-mo DL y DRA, respectivamente. En el primer caso se realiza el siguiente procedimiento:

i) Estimación de los parámetros de la ecuación (2.2) por métodos no lineales para cadaperiodo de la muestra.

ii) Estimación de la ecuación (2.2) condicionada a λ = 1T

∑Tt=1 λt, donde

{λ1, . . . , λT

}son obtenidos en el paso anterior. En esta etapa se obtienen estimaciones del nivel(β1t), pendiente (−β2t) y curvatura (β3t) de la curva.

En el segundo caso se incorporan las variables macro y se estima el modelo en una solaetapa utilizando la representación de estado espacio descrita en las ecuaciones (2.3), (2.4)y (2.5). En este sistema la ecuación de transición describe un proceso VAR(1). Sin embar-go, en nuestro caso con base en criterios de información se identificó un VAR(2). Por lotanto, la ecuación (2.4) debe ser reemplazada por la ecuación:

βββt = F1βββt−1 + F2βββt−2 + νννt νννti.i.d∼ N(000, Q) (3.1)

5La selección de las variables macroeconómicas es consistente con la literatura que relaciona los factoresde la curva con fundamentales macroeconómicos. Una revisión de documentos sobre este tema se muestraen Anexo A.

6Tanto el EMBI como el IPC son utilizados en variaciones anuales,∇12EMBIt y πt, respectivamente.7En el caso de las variables de frecuencia diaria se tomaron promedios mensuales.8Un resumen de metodologías de desagregación temporal se encuentra en Hurtado y Melo [2009]

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L. F. MELO y G.A. CASTRO 9

Reescribiendo la ecuación (3.1) en términos de un proceso VAR(1) sobre el vector de es-tado

(βββ′t, βββ

′t−1

)′, el modelo de estado espacio para la metodología de DRA para este casoestá descrito por las siguientes ecuaciones:

yyyt =H(

βββtβββt−1

)+ eeet, eeet

i.i.d.∼ N (000, R) (3.2)(βββtβββt−1

)=(F1 F2

I 0

)(βββt−1

βββt−2

)+(νννt000

)νννt

i.i.d.∼ N (000, Q) (3.3)

Donde yyyt, H y βββt están especificados en (2.5). Es importante notar que el bloque de cerosde la matrizH debe ser de dimensiónN×(2k+3). En este caso, el número de vencimien-tos N es 17 y el número de variables macro k es 4 y corresponden a la TIB, la inflación,la brecha del producto y el EMBI. Las matrices Q y R corresponden a las descritas en elmodelo de DRA como se muestra en la sección 2.3.

3.3. Resultados. En esta sección se muestran los resultados de las estimaciones de lasmetodologías DL y DRA descritas en la sección 3.2 aplicadas al caso colombiano.9

3.3.1. Comparación de los factores estimados de la curva con los factores empíricos y variablesmacro. Una vez estimados los dos modelos a partir de las metodologías descritas an-teriormente, se comparan los tres factores estimados de la curva de rendimientos confactores empíricos y con algunas variables macroeconómicas.

Los factores empíricos hacen referencia a diferentes tramos de la curva de rendimientos.El factor nivel está relacionado con el tramo largo de la curva y por lo tanto, se puedeasociar con y(120)10 como proxy empírica. A su vez, el factor pendiente está asociado conel comportamiento del tramo corto de la curva y su proxy empírica puede definirse comoy(3) − y(120). Por último, la proxy empírica para el factor curvatura, relacionada con eltramo medio, se puede representar como 2y(24)− y(3)− y(120).11

Algunos trabajos que analizan la curva de rendimientos usualmente asocian ciertas va-riables macroeconómicas a los factores de la curva. En el caso de Diebold et al. [2006] en-cuentran una fuerte relación entre el factor nivel y la inflación y entre el factor pendientey la utilización de capacidad instalada. Rudebusch y Wu [2008] y Diebold et al. [2006]interpretan el factor nivel como las expectativas de inflación. Respecto a la pendiente,

9En el Anexo C se muestran diferentes pruebas de especificación sobre los residuales de predicción delmodelo DRA. Estos resultados indican que no existen indicios de mala especificación del modelo.

10y(120) corresponde a la tasa de rendimiento de los bonos con vencimiento en 120 meses.11Este tipo de interpretaciones se puede verificar en el Gráfico 2.1.

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RELACIÓN ENTRE VARIABLES MACRO Y LA CURVA DE RENDIMIENTOS 10

Rudebusch y Wu [2008] interpretan este factor como una tasa de política monetaria.

Los Gráficos B.1, B.2 y B.3 del Anexo B presentan las estimaciones del nivel, pendiente ycurvatura de la curva de rendimientos obtenidas por los métodos DL y DRA al igual quelas proxies empíricas de estos factores. En general, las estimaciones de los factores de lacurva por las dos metodologías son muy similares y tienen una dinámica muy parecidaa las de sus proxies empíricas.

En los Gráficos 3.1, 3.2 y 3.3 se muestran las estimaciones del nivel y pendiente obtenidaspor la metodología DL, sus proxies empíricas y algunas variables macro. Se puede ob-servar que existe una relación evidente entre el nivel y la inflación. Igualmente, existeuna clara relación entre la pendiente y dos series: la brecha del producto y la tasa in-terbancaria. Estos resultados son similares a los encontrados por Diebold et al. [2006] yRudebusch y Wu [2008] para otros mercados. Finalmente, en el Gráfico 3.4 se puede ob-servar una relación significativa entre la pendiente estimada y el EMBI. Sin embargo, éstasólo es clara al inicio y final de muestra.

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

810

1214

16

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 20102003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

34

56

7

Nivel (β1 DL)Nivel empírico

π

GRÁFICO 3.1. Nivel de la curva de rendimientos (eje izquierdo), su proxyempírica (eje izquierdo) y la inflación (eje derecho). El nivel empírico es

calculado como y(120).

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L. F. MELO y G.A. CASTRO 11

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

−10

−8

−6

−4

−2

0

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 20102003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

−1

01

23

Pendiente (β2 DL)Pendiente empírica

BPIB

GRÁFICO 3.2. Pendiente de la curva de rendimientos (eje izquierdo), suproxy empírica (eje izquierdo) y la brecha del producto (eje derecho). La

pendiente empírica se calcula como y(3)− y(120).

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

−10

−8

−6

−4

−2

0

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 20102003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

45

67

89

10

Pendiente (β2 DL)Pendiente empírica

TIB

GRÁFICO 3.3. Pendiente de la curva de rendimientos (eje izquierdo), suproxy empírica (eje izquierdo) y la TIB (eje derecho). La pendiente

empírica se calcula como y(3)− y(120).

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2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

−10

−8

−6

−4

−2

0

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 20102003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

−10

0−

500

5010

0Pendiente (β2 DL)Pendiente empírica

∇12 EMBI

GRÁFICO 3.4. Pendiente de la curva de rendimientos (eje izquierdo), suproxy empírica (eje izquierdo) y variaciones anuales del EMBI (eje

derecho). La pendiente empírica se calcula como y(3)− y(120).

3.3.2. Funciones Impulso Respuesta. La dinámica del sistema estimado mediante la meto-dología DRA es analizada utilizando funciones de impulso respuesta con intervalos deconfianza del 95 %12. Este análisis es expuesto en el Gráfico 3.5.13

Las respuestas de las variables macro a choques en los factores de la curva son similaresa las de otros modelos (Diebold et al. [2006], Rudebusch y Wu [2008]). Un choque en lapendiente provoca un incremento en la tasa interbancaria. Esto podría explicarse por laposible anticipación de los participantes del mercado de bonos a las acciones de la autori-dad monetaria. Respecto a otros choques, se observa una respuesta no significativa de lainflación, la TIB, la brecha del producto y al EMBI a un choque en el nivel.

Con relación a las respuestas de las variables de la curva a choques en las variables macro,el nivel no tiene una respuesta significativa cuando el choque es dado por variables macrodiferentes al EMBI. Un choque al EMBI hace que el factor de la curva asociado al nivelaumente y el asociado a la pendiente caiga en los primeros periodos después del impacto.Esto podría interpretarse como una respuesta del mercado a un incremento en el riesgopaís. Adicionalmente, la curvatura responde de manera negativa a un choque en la TIB.

12Estos intervalos fueron calculados utilizando metodologías asintóticas.13La identificación de los choques se realizó utilizando el método de Cholesky usando el siguiente or-

den de exogeneidad contemporánea (de mayor a menor): nivel, pendiente, curvatura, brecha del producto,inflación, TIB y∇12EMBI.

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L. F. MELO y G.A. CASTRO 13

Este comportamiento es consistente con el ajuste de las tasas medias y largas cuando seincrementa la tasa interbancaria.

5 20 35

0.0

0.4

Nivel

x

Niv

el

5 20 35

−0.3

0.1

Pend

x

5 20 35

−0.2

0.2

Curv

x

5 20 35

−0.3

0.0

TIB

x

5 20 35

−0.2

0.1

INF

x

5 20 35

−0.2

0.1

BPIB

x

5 20 35

−0.4

0.0

∇12EMBI

x

5 20 35

−1.0

−0.2

x

Pend

5 20 35

−0.5

0.5

x

5 20 35

−0.6

0.2

x

5 20 35

−0.2

0.2

x

5 20 35

−0.6

0.0

x

5 20 35

−0.4

0.2

x

5 20 35

−0.6

0.2

x

5 20 35

−0.4

0.2

x

Cur

v

5 20 35

−1.5

0.0

x

5 20 35

−0.5

1.0

x

5 20 35

−0.8

0.0

x

5 20 35

−0.4

0.4

x

5 20 35

−0.5

0.5

x

5 20 35

−0.5

0.5

x

5 20 35

−0.4

0.0

x

TIB

5 20 35

−0.2

0.4

x

5 20 35

−0.4

0.2

x

5 20 35

−0.2

0.1

x

5 20 35

−0.3

0.0

x

5 20 35

−0.3

0.1

x

5 20 35

−0.4

0.2

x

5 20 35

−0.2

0.0

x

INF

5 20 35

−0.3

0.1

x

5 20 35

−0.3

0.1

x

5 20 35

−0.2

00.

05

x

5 20 35

−0.2

0.2

x

5 20 35

−0.2

0.1

x

5 20 35

−0.3

0.1

x

5 20 35

−0.2

0.1

x

BP

IB

5 20 35

−0.2

0.1

x

5 20 35

−0.2

0.1

x

5 20 35

−0.1

50.

05

x

5 20 35

−0.3

0.0

x

5 20 35

−0.1

0.3

x

5 20 35

−0.3

0.0

x

5 20 35

−55

∇12

EM

BI

5 20 35

−10

010

5 20 35

−10

010

5 20 35

−55

5 20 35

−55

5 20 35

−10

010

5 20 35

−10

520

Choque a

Res

pues

ta e

n

GRÁFICO 3.5. Funciones de impulso respuesta del modelo DRA conintervalos de confianza del 95 %.

Las respuestas de las variables macro a choques en estas series en la mayoría de los casosno son significativas. Sin embargo, se observa que ante un incremento en la brecha delPIB se tiene un aumento en la tasa de interés, esto podría explicarse por las presionesinflacionarias que generarían un sobrecalentamiento de la economía por lo que el banco

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RELACIÓN ENTRE VARIABLES MACRO Y LA CURVA DE RENDIMIENTOS 14

central tendría que reaccionar con una política contraccionista.

La dinámica de los factores de la curva a choques en ellos mismos, en general, no pro-duce resultados significativos para la mayoría de los elementos fuera de la diagonal. Esdecir, para choques en un factor y respuestas en otros. Sin embargo, se observa que lapendiente responde negativamente a un choque en el nivel.

3.3.3. Interacción entre los factores de la curva y las variables macro. Para probar la causali-dad en sentido de Granger e instantánea entre los factores de la curva de rendimientos yla variables macro se particionaron las matrices F1, F2 yQ de la ecuación (3.1) de acuerdoa bloques asociados a estos dos grupos de series de la siguiente forma:

F1 =(F11,1 F12,1

F21,1 F22,1

), F2 =

(F11,2 F12,2

F21,2 F22,2

)y Q =

(Q11 Q12

Q′12 Q22

)(3.4)

Para establecer si las variables macro no causan en el sentido de Granger a los factoresde la curva se debe contrastar la hipótesis nula F12,1 = F12,2 = 0. De forma similar, lahipótesis nula de no causalidad de los factores a las variables macro es F21,1 = F21,2 = 0.En el caso de la causalidad instantánea entre estos dos grupos de variables la hipótesisnula es Q12 = 0.

Causalidad en sentido de Granger CausalidadNo Macro a Curva No Curva a Macro instantánea

Hipótesis nula F12,1 = F12,2 = 0 F21,1 = F21,2 = 0 Q12 = 0No. de restricciones 24 24 12Estadística 2,683 1,817 19,158Valor-P < 0,001 0,011 0,085

TABLA 3.1. Pruebas de causalidad entre los factores de la curva derendimientos y las variables macro para el modelo DRA.

Los resultados de las pruebas de causalidad se presentan en la Tabla 3.1. Éstos mues-tran que hay causalidad en sentido de Granger de las variables macro a los factores dela curva de rendimientos y viceversa, con un nivel de significancia del 5 %. Por otro la-do, la causalidad instantánea es rechazada con un nivel de significancia del 5 % pero nocon el 10 %. Estos resultados indican que, en la muestra utilizada, existe evidencia de unarelación bidireccional entre los factores que determinan la curva de rendimientos y las va-riables macroeconómicas consideradas. Sin embargo, hay mayor evidencia de la relación

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L. F. MELO y G.A. CASTRO 15

de las variables macro hacia la curva que en el sentido contrario.14

3.4. Ejercicios de Robustez. En esta sección fueron realizadas dos estimaciones adi-cionales del modelo DRA para analizar su robustez. La primera tiene como objetivoanalizar la estabilidad de los parámetros del modelo; mientras que la segunda pretendeanalizar el impacto del ordenamiento de las variables del vector de estado en la identifi-cación los choques en el análisis de impulso respuesta.

Para verificar la estabilidad de los parámetros del modelo se estimó el sistema descritopor las ecuaciones (3.2) y (3.3) permitiendo que el parámetro de decaimiento temporal,λt, cambie en el tiempo de acuerdo a una caminata aleatoria.15 Es importante notar que λtes el generador de la no linealidad en los modelos analizados y gobierna la relación entrelos factores de la curva y los rendimientos. Por esta razón, cuando éste varia en el tiempola matriz de ponderadores H también lo hace. Los detalles de este modelo junto con losresultados del análisis de impulso respuesta (Gráfico D.1) se muestran en el Anexo D.1.En general, los resultados son bastante similares a los obtenidos con el modelo DRA des-crito en la sección 3.2.

Dado que en el análisis de impulso respuesta se utilizó la descomposición de Choleskypara identificar los choques, es necesario establecer un orden de exogeneidad contem-poránea de las variables. Para verificar si el orden utilizado afecta los resultados de esteanálisis se estimó un modelo donde la matriz Q es diagonal. Los nuevos resultados delanálisis de impulso respuesta y de las pruebas de causalidad son muy similares a los delmodelo DRA inicial (Gráfico D.2 y Tabla D.2 del Anexo D.2).

4. COMENTARIOS FINALES

En este documento se estima un modelo que relaciona el nivel, la pendiente y la curvatu-ra de la curva de rendimientos cero cupón con la tasa interbancaria, la inflación, la brechadel producto y el índice de mercados emergentes. Este modelo sigue la metodología em-pleada por Diebold et al. [2006].

Los resultados de la estimación muestran evidencia a favor de una relación bidireccionalentre los factores de la estructura a término y las variables macroeconómicas considera-das. Sin embargo, la evidencia sugiere que la relación de las variables macro a la curva derendimientos es más fuerte que en el sentido contrario. Este último resultado está basado

14Es importante notar que la causalidad de Granger de las factores de la curva hacia las variables macro esrechazada al utilizar un nivel de significancia del 1%. Adicionalmente, en el modelo DRA con λt cambiante,descrito en la sección 3.4, esta misma prueba es rechazada a cualquier nivel de significancia usual (Tabla D.1).

15En este caso, la dinámica del vector de estado corresponde a un proceso VAR(1).

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RELACIÓN ENTRE VARIABLES MACRO Y LA CURVA DE RENDIMIENTOS 16

en las pruebas de causalidad de Granger realizadas tanto para el modelo estimado en eldocumento como en los ejercicios de robustez realizados.

En particular, se encuentran resultados que sugieren que un choque en la pendiente pro-duce una respuesta positiva en la tasa interbancaria. Esto podría explicarse por la posibleanticipación de los participantes del mercado de bonos a las acciones de la autoridadmonetaria. Además, un choque en la brecha del PIB hace que la tasa de intervención seamayor de tal forma que la autoridad de política monetaria estaría reaccionando a pre-siones inflacionarias.

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L. F. MELO y G.A. CASTRO 17

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L. F. MELO y G.A. CASTRO 19

ANEXO A. VARIABLES UTILIZADAS EN TRABAJOS QUE RELACIONAN FACTORES DE LACURVA DE RENDIMIENTOS Y VARIABLES MACROECONÓMICAS

Autor Título Variables

Bernadell et al. [2005]Yield Curve Prediction for the Strategic In-vestor

Variación anual del PIB.Inflación mensual en varia-ciones anuales.

Diebold et al. [2006]The Macroeconomy and the Yield Curve: Adynamic Latent Factor Approach

Variación mensual de la uti-lización de la capacidad ins-talada.Inflación mensual en varia-ciones anuales.Tasa de interés de fondosfederales.

Bautista et al. [2007]La aplicación de un modelo de factores alas curva de rendimiento del mercado dedeuda pública colombiano

IPR en nivelesInflación mensual en varia-ciones anuales.Inflación esperada a 12meses.

Evans y Marshall [2007]Economic Determinants of the NominalTreasury Yield Curve

Logaritmo de la producciónindustrial mensual.Logaritmo del gasto en con-sumo personal mensual.Tasa de interés de fondosfederales.

Mayorga [2007]The Yield Curve and Macroeconomics Fac-tors in Emerging Economics: The Colom-bian Case

Crecimiento anual delíndice de utilización decapacidad.Inflación anual medida co-mo desviaciones de su po-tencial (filtro de Hodrick yPrescott [1980, 1997]).Tasa de intervención delBanco Central.Primera diferencia de la tasade cambio.

(Continúa)

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RELACIÓN ENTRE VARIABLES MACRO Y LA CURVA DE RENDIMIENTOS 20

(Continuación)

Autor Título Variables

Morales [2008]The Real Yield Curve and MacroeconomicFactors in the Chilean Economy

Brecha del producto.Inflación mensual en varia-ciones anuales.Tasa de interés objetivo delBanco Central.

Rudebusch y Wu [2008]A Macro-Finance Model of the Term Struc-ture, Monetary Policy and the Economy

Inflación mensual en varia-ciones anuales (centrada).Utilización de capacidadinstalada (centrada).

Reppa [2009]A Joint Macroeconomic-Yield Curve Modelfor Hungary

Componente cíclico del pro-ducto (filtro de Hodrick yPrescott [1980, 1997])Inflación CORE mensual envariaciones anuales.Variación mensual de la tasade cambio.

TABLA A.1. Variables utilizadas en trabajos que relacionan factores de la curvay variables macro

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L. F. MELO y G.A. CASTRO 21

ANEXO B. COMPARACIÓN DE ESTIMACIONES

En esta sección se comparan estimaciones de los factores de la curva de rendimientosobtenidas por los métodos DL y DRA (sección 3.2) junto con sus proxies empíricas.

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

810

1214

16

β1 DL

β1 DRANivel empírico

GRÁFICO B.1. Nivel de la curva de rendimientos estimado a través delas metodologías de DL y DRA y su proxy empírica (y(120)).

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

−12

−10

−8

−6

−4

−2

0

β2 DL

β2 DRAPendiente empírica

GRÁFICO B.2. Pendiente de la curva de rendimientos estimada a travésde las metodologías de DL y DRA y su proxy empírica (y(3)− y(120)).

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RELACIÓN ENTRE VARIABLES MACRO Y LA CURVA DE RENDIMIENTOS 22

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

05

10

β3 DL

β3 DRACurvatura empírica

GRÁFICO B.3. Curvatura de la curva de rendimientos estimada a travésde las metodologías de DL y DRA y su proxy empírica

(2y(24)− y(120)− y(3)).

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L. F. MELO y G.A. CASTRO 23

ANEXO C. PRUEBAS DE DIAGNÓSTICO DEL MODELO DRA

A continuación se presentan algunas pruebas de verificación de supuestos sobre los resi-duales del modelo DRA estimado en la sección 3.3. En C.1 y C.2 se muestran los gráficoscuantil-cuantil y los Cusum cuadráticos, respectivamente.

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−2 0 2

−1.

01.

0

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−2 0 2

−0.

20.

2

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−2 0 2

−4e

−06

8e−

06

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−0.

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−0.

080.

00

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−1e

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0.00

0.08

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0.20

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−2 0 20.

000.

15

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0.00

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−0.

050.

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060.

04 ●●●

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−2 0 2−2.

0e−

05

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050.

10

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−2 0 2

−0.

10.

2

●●●●●●●●●●●●●

●●●●●●●●●●

●●●

●●●

●●●●

●●●●

●●●●●

●●●●

●●●●●●●●●●●●●●●●●

●●●

●●●●

●●

●●

●●

−2 0 2

−0.

30.

1

●●●●●●●●●●●●●

●●●●●●●●●●

●●●

●●●

●●●●

●●●●

●●●●●

●●●●

●●●●●●●●●●●●●●●●●

●●●

●●●●

●●

●●

●●

−2 0 2

−0.

40.

2

GRÁFICO C.1. Gráficos cuantil-cuantil de los errores de pronóstico delmodelo DRA.

Page 25: - Bogotá - Colombia - Bogotá - Colombia - Bogotá ... · relaciÓn entre variables macro y la curva de rendimientos? luis fernando melo velandia (lmelovel@banrep.gov.co) giovanni

RELACIÓN ENTRE VARIABLES MACRO Y LA CURVA DE RENDIMIENTOS 24

0 40 80

0.0

1.0

0 40 80

0.0

1.0

0 40 80

0.0

1.0

0 40 80

0.0

1.0

0 40 80

0.0

1.0

0 40 80

0.0

1.0

0 40 80

0.0

1.0

0 40 800.

01.

00 40 80

0.0

1.0

0 40 80

0.0

1.0

0 40 80

0.0

1.0

0 40 80

0.0

1.0

0 40 80

0.0

1.0

0 40 80

0.0

1.0

0 40 80

0.0

1.0

0 40 80

0.0

1.0

0 40 80

0.0

1.0

GRÁFICO C.2. Cusum cuadráticos de los errores de pronóstico delmodelo DRA. Las líneas punteadas corresponden a intervalos de

confianza del 99 %.

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L. F. MELO y G.A. CASTRO 25

ANEXO D. MODELOS UTILIZADOS EN LOS EJERCICIOS DE ROBUSTEZ

En esta sección se presentan algunos detalles y resultados de la estimación de los modelosmencionados en la sección 3.4, que son utilizados como ejercicios de robustez.

D.1. Modelo DRA con λt cambiante. En este modelo la dinámica de λt está dada poruna camina aleatoria. Teniendo en cuenta esta característica y las ecuaciones (2.3) y (2.4),el modelo de estado espacio es el siguiente:

yyyt = H(β1t, β2t, β3t, T IBt, πt, BPIBt,∇12EMBIt, λt

)′ + eeet

β1t

β2t

β3t

TIBtπt

BPIBt∇12EMBIt

λt

=

F11 F12 03

F21 F22 04

0′3 0′4 1

β1,t−1

β2,t−1

β3,t−1

TIBt−1

πt−1

BPIBt−1

∇12EMBIt−1

λt−1

+ νννt

donde yyyt, H , eeet y νννt están especificados en (2.5) y 03 = (0, 0, 0)′, 04 = (0, 0, 0, 0)′. Esimportante notar que en este caso el bloque de ceros de la matriz H es de dimensiónN × (k + 1), con N = 17 y k = 4.

En cuanto a los resultados de estimación de este modelo, en el Gráfico D.1 se muestranlas funciones de impulso respuesta y se comparan con las del modelo DRA inicial. Laspruebas de causalidad de Granger e instantánea son presentadas en la Tabla D.1.

Causalidad en sentido de Granger CausalidadNo Macro a Curva No Curva a Macro instantánea

Hipótesis nula F12,1 = F12,2 = 0 F21,1 = F21,2 = 0 Q12 = 0No. de restricciones 24 24 12Estadística 8,100 1,314 88,380Valor-P < 0,001 0,207 < 0,001

TABLA D.1. Pruebas de causalidad entre los factores de la curva derendimientos y las variables macro para el modelo DRA con λt cambiante.

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RELACIÓN ENTRE VARIABLES MACRO Y LA CURVA DE RENDIMIENTOS 26

5 20 35

0.0

0.4

Nivel

x

Niv

el

5 20 35

−0

.30

.1

Pend

x

5 20 35

−0

.20

.2

Curv

x

5 20 35

−0

.30

.0

TIB

x

5 20 35

−0

.20

.1

INF

x

5 20 35

−0

.20

.1

BPIB

x

5 20 35

−0

.40

.0

∇12EMBI

x

5 20 35

−1

.0−

0.2

x

Pe

nd

5 20 35

−0

.50

.5

x

5 20 35

−0

.60

.2

x

5 20 35

−0

.20

.4

x

5 20 35

−0

.60

.0

x

5 20 35

−0

.40

.2

x

5 20 35

−0

.60

.2

x

5 20 35

−0

.40

.2

x

Cu

rv

5 20 35

−1

.50

.0

x

5 20 35

−0

.51

.0

x

5 20 35

−0

.80

.0

x

5 20 35

−0

.40

.4x

5 20 35

−0

.50

.5

x

5 20 35

−0

.50

.5

x

5 20 35

−0

.40

.0

x

TIB

5 20 35

−0

.20

.4

x

5 20 35

−0

.40

.2

x

5 20 35

−0

.20

.2

x

5 20 35

−0

.30

.0

x

5 20 35

−0

.30

.1

x

5 20 35

−0

.40

.2

x

5 20 35

−0

.20

.0

x

INF

5 20 35

−0

.30

.1

x

5 20 35

−0

.30

.1

x

5 20 35

−0

.20

.1

x

5 20 35

−0

.20

.2

x

5 20 35

−0

.20

.1

x

5 20 35−

0.3

0.1

x

5 20 35

−0

.20

.1

x

BP

IB

5 20 35

−0

.20

.1

x

5 20 35

−0

.20

.1

x

5 20 35

−0

.10

.1

x

5 20 35

−0

.30

.0

x

5 20 35

−0

.10

.3

x

5 20 35

−0

.30

.0

x

5 20 35

−5

5

∇1

2E

MB

I

5 20 35

−1

00

10

5 20 35

−1

00

10

5 20 35

−5

5

5 20 35

−5

5

5 20 35

−1

00

10

5 20 35

−1

05

20

Choque a

Re

sp

ue

sta

en

GRÁFICO D.1. Funciones impulso respuesta del modelo DRA con λt cambiante. Lalínea discontinua y la continua corresponden al impulso respuesta del modelo con λt

cambiante y al del modelo DRA, respectivamente. Los intervalos de confianza del 95%,en líneas punteadas, son extraídos del modelo DRA.

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L. F. MELO y G.A. CASTRO 27

D.2. Modelo DRA con Q diagonal. Con el objetivo de examinar el impacto del orde-namiento específico de las variables en los resultados del análisis de impulso respuesta alseguir la metodología de Cholesky, se estimó un modelo donde la matrizQ, descrita en lasección 3.2, es diagonal. Las funciones de impulso respuesta y las pruebas de causalidadson presentadas en la Gráfico D.2 y Tabla D.2, respectivamente.

5 20 35

0.0

0.4

Nivel

x

Niv

el

5 20 35

−0.2

0.2

Pend

x

5 20 35

−0.2

0.2

Curv

x

5 20 35

−0.3

0.0

TIB

x

5 20 35

−0.2

0.1

INF

x

5 20 35

−0.2

0.1

BPIB

x

5 20 35

−0.4

0.0

∇12EMBI

x

5 20 35

−1.0

−0.2

x

Pen

d

5 20 35

−0.5

0.5

x

5 20 35

−0.6

0.2

x

5 20 35

−0.2

0.2

x

5 20 35

−0.6

0.0

x

5 20 35

−0.4

0.2

x

5 20 35

−0.6

0.2

x

5 20 35

−0.4

0.2

x

Cur

v

5 20 35

−1.5

0.0

x

5 20 35

−0.5

1.0

x

5 20 35

−0.8

0.0

x

5 20 35

−0.4

0.4

x

5 20 35

−0.5

0.5

x

5 20 35

−0.5

0.5

x

5 20 35

−0.4

0.0

x

TIB

5 20 35

−0.2

0.4

x

5 20 35

−0.4

0.2

x

5 20 35

−0.2

0.1

x

5 20 35

−0.3

0.0

x

5 20 35

−0.3

0.1

x

5 20 35

−0.4

0.2

x

5 20 35

−0.2

0.1

x

INF

5 20 35

−0.3

0.1

x

5 20 35

−0.3

0.1

x

5 20 35

−0.2

00.

05

x

5 20 35

−0.2

0.2

x

5 20 35

−0.2

0.1

x

5 20 35

−0.3

0.1

x

5 20 35

−0.2

0.1

x

BP

IB

5 20 35

−0.2

0.1

x

5 20 35

−0.2

0.1

x

5 20 35

−0.1

50.

05

x

5 20 35

−0.3

0.0

x

5 20 35

−0.1

0.3

x

5 20 35

−0.3

0.0

x

5 20 35

−55

∇12

EM

BI

5 20 35

−10

010

5 20 35

−10

010

5 20 35

−55

5 20 35

−55

5 20 35

−10

010

5 20 35

−10

520

Choque a

Res

pues

ta e

n

GRÁFICO D.2. Funciones impulso respuesta del modelo DRA con Q diagonal. Lalínea discontinua y la continua corresponden al impulso respuesta del modelo con Q

diagonal y al del modelo DRA, respectivamente. Los intervalos de confianza del 95%, enlíneas punteadas, son extraídos del modelo DRA.

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RELACIÓN ENTRE VARIABLES MACRO Y LA CURVA DE RENDIMIENTOS 28

No Macro a Curva No Curva a Macro

Hipótesis nula F12,1 = F12,2 = 0 F21,1 = F21,2 = 0No. de restricciones 24 24Estadística 2,298 2,142Valor-P < 0,001 0,001

TABLA D.2. Pruebas de causalidad de Granger entre los factores de la curvade rendimientos y las variables macro para el modelo DRA con Q diagonal.