Three essays on seasonal integration and causality relations in tourism time series

Abstract

[cat] Aquesta tesi inclou tres assajos publicables, referits a la construcció d’eines pràctiques per a la modelització de sèries de turisme altament estacional i les relacions de causalitat. A n’aquest sentit, els dos primers assajos contrasten l’estacionalitat determinista amb la ecotàstica amb els corresponents contrastes desenvolupats als paquets economètrics Gauss y Stata. Els mateixos van ser disenyats amb subrutines S=4 i S=12 corresponent-se amb les freqüències trimestrals I mensuals de les sèries temporals. Aquestes subrutines es troben disponibles als annexes d’aquesta tesi. Aquest estudi considera tant el turisme receptiu com el turisme emissiu. Les dades inclouen la informació mensual de passatgers arribats a l’aeroport de Palma de Mallorca, u destí que es caracteritza per l’estacionalitat, amb les altes afluències de visitants a l’estiu i baixes a l’hivern. Aquesta tesi té tres objectius principals, el primer d’ells es trobar les superfícies de resposta i pvalues pels contrastos d’arrels unitàries estacionals. El segon, es crear una eina flexible i documentada pels contrastos d’estacionalitat en el paquet estadístic STATA. Finalment, revelar les relacions de causalitat entre els viatges de vacacions i de negocis i determinar el seu comportment a llarg termini. Per aconseguir aquests objectius el treball s’ha dividit en cinc capítols, el primer és la introducció del tema, mentres que el segon es desenvolupa una superfície de resposta pels contrastos d’arrels unitàries estacionals amb OLS i GLs “de-trending”. Com el resultat d’aquest estudi es va obtenir una matriu de coeficients i una subrutina, que determina el p-valor per t i els estadístics F. Aquesta subrutina té sis opcions de termes deterministes, dues freqüències de dades i dos tipus de procediments per lidiar amb la part determinista de les sèries temporals. Per aquesta raó s'utilitzen les dades dels passatgers arribats a Palma de Mallorca des d’Alemanya, on es troba una arrel unitària en freqüència zero i un parell d’arrels complexes conjugades en la freqüència π/6 que correspon al llarg termini i estacionalitat d'un any respectivament. El tercer capítol planteja un test d’arrel unitària estacional HEGY amb OLS i GLS “de-trending” en Stata, seguint la metodologia descrita pel segon capítol. La subrutina inclou un nombre d’opcions útils, com són la possibilitat de treball amb dos mètodes diferents per bregar amb la part determinista (OLS i GLS “de-trending”), quatre criteris diferents per determinar l’ordre d’augment òptim en la regressió HEGY, sis especificacions distintes de la part determinística i un test de correlació pels residus. Aquests són presentats amb els valors crítics que varen ser calculats amb la corresponent superfície de resposta, a nivells de significació 1%, 5% i 10%. El quart capítol utilitza les dades de 27 països europeus per contrastar la hipòtesi sobre les relacions de causalitat entre el turisme d’oci i el de negocis. Les sèries de temps previnents de les partides de l’aeroport són dividides en dues categories per motiu de viatge. Mitjançant un test de causalitat de Granger es mostra la relació entre ambdós i un gràfic d’impuls de resposta demostra la seva dinàmica. Finalment, en el quint capítol es presenten les principals conclusions i contribucions d’aquesta tesi, així com també una breu descripció dels resultats trobats als capítols 2, 3 i 4.

[spa] Esta tesis incluye tres ensayos publicables, referidos a la construcción de herramientas prácticas para la modelización de series de turismo altamente estacional y las relaciones de causalidad. En este sentido los dos primeros ensayos contrastan la estacionalidad determinística con la estocástica con los correspondientes contrastes desarrollados en los paquetes econométricos Gauss y Stata. Los mismos fueron diseñados con subrutinas S=4 y S=12 correspondiéndose con las frecuencias trimestrales y mensuales de la series temporales. Estas subrutinas se encuentran disponibles en los anexos de esta tesis. En el estudio consideramos tanto el turismo receptivo como el turismo emisivo. Los datos incluyen la información mensual de pasajeros llegados al aeropuerto de Palma de Mallorca, un destino que se caracteriza por la estacionalidad, con altas afluencias de visitantes en verano y bajas en invierno. Esta tesis tiene tres objetivos principales, el primero de ellos es encontrar la superficies de respuesta y p-values para los contrastes de raíces untarías estacionales. El segundo es crear una herramienta flexible y documentada para los contrates de estacionalidad en el paquete estadístico STATA. Finalmente, revelar las relaciones de causalidad entre los viajes de vacaciones y de negocios y determinar su comportamiento en el largo plazo. Para lograr cubrir estos objetivos es que hemos dividido este trabajo en cinco capítulos, el primero es la introducción al tema, mientras que el segundo capítulo se desarrolla una superficie de respuesta para los contrates de raíces unitarias estacionales con OLS y GLS de-trending. Como resultado de este estudio se obtuvo una matriz de coeficientes y una subrutina, que determina el p-valor para t y los estadísticos F. Esta subrutina tiene seis opciones de términos determinísticos, dos frecuencias de datos y dos tipos de procedimientos para lidiar con la parte determinista de las series temporales. Para ello utilizamos los datos de los pasajeros arribados a Palma de Mallorca desde Alemania, donde encontramos que una raíz unitaria en frecuencia cero y un par de raíces complejas conjugadas en la frecuencia π/6 que corresponde al largo plazo y la estacionalidad de un año respectivamente. El tercer capítulo plantea un test de raíz unitaria estacional de HEGY con OLS y GLS de-trending en Stata, siguiendo la metodología descripta para el segundo capítulo. La subrutina incluye un número de opciones útiles, como son la posibilidad de trabajo con dos métodos diferentes para lidiar con la parte determinista (OLS y GLS de-treding), cuatro criterios diferentes para determinar el orden de aumentación óptimo en la regresión HEGY, seis especficaciones distintas de la parte determinista y un test de correlación para los residuos. Estos test son presentados con los valores críticos que fueron calculados con su correspondiente superficie de respuesta, a niveles de significación del 1%, 5% y 10%. El cuarto capítulo utiliza los datos de 27 países europeos para contrastar la hipótesis sobre las relaciones de causalidad entre el turismo de ocio y el de negocios. Las series de tiempo provenientes de las partidas del aeropuerto son divididas en dos categorías por motivo de viaje. Mediante un test de causalidad de Granger se muestra la relación entre ambos y un gráfico de impulso respuesta demuestra su dinámica. Finalmente en el quinto capítulo se presentan las principales conclusiones y contribuciones de esta tesis así como también una breve descripción de los resultados encontrados en los capítulos 2, 3 y 4.

[eng] The thesis includes three self-contained essays with publishable academic structure. Two essays are aimed to construct practical tools for modeling highly seasonal tourism time series and the third one deals with causality relations. The first two papers contrast deterministic seasonality with stochastic seasonality and corresponding tests are developed in Gauss and Stata econometric packages. The test subroutines are designed for frequencies S=4 and S=12, which corresponds to quarterly and monthly time series. The subroutines are available in the supplementary material of the thesis. In the study we deal both with inbound and outbound tourism activity. The data set includes monthly airport passenger arrivals to Palma de Mallorca, which is a tourist destination with high peaks during summer period and low peaks in winter. The thesis is designed in order to accomplish three main tasks. The first objective is to fill in the gap in the numerical distribution studies for seasonality tests. The second objective is to create a flexible tool with supporting documentation for seasonality tests in Stata environment. Finally, the third task is to reveal the causality relations between holiday and business tourism activity and determine its long time behavior. The thesis consists of five chapters, where the first section is an introduction to the topic. The second chapter develops the response surface for seasonal unit root test with OLS and GLS detrending. As the result of the study we have obtained a matrix of coefficients and a subroutine, which return the p-value for t and F-type test statistics. The subroutine has six options of deterministic terms, two frequencies of the data and two types of detrending procedure. The empirical part of the paper tests the time series of airport passenger arrivals from Germany to Palma de Mallorca. We found out that seasonal unit roots are present at zero and π/6 frequencies, which corresponds to long-run and one-year seasonality. The third chapter develops the HEGY seasonal unit root test with OLS and GLS detrending in Stata. It follows the general context and methodology of the second chapter. The subroutine includes a number of useful options, like two methods for dealing with deterministic component (OLS and GLS detrending), four different information criteria for determining the optimal augmentation lag in the HEGY regression, a choice of six possible deterministic terms and a test for serial correlation in residuals. The test statistics is reported together with critical values, which are calculated from the corresponding response surfaces. The subroutine reports the critical values at 1%, 5% and 10% significance level. The forth chapter deals with a data set of 27 European countries. This research tests the hypothesis about causality relations between holiday and business tourism. The time series of airport departures are split into two categories by the purpose of travel. The Granger causality test reveals the relation and the impulse response graph demonstrates its dynamics. Finally, the fifth chapter presents the principal conclusions and contributions of the thesis, as well as brief results description of chapters 2, 3 and 4.