Fractional Integration Analysis of Rare Earth Material Price Dynamics for Mechanical System Design and Sustainable Manufacturing

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Abstract

Los elementos de tierras raras (ETR) son recursos estratégicos esenciales para los sistemas mecánicos de defensa, las industrias digitales y las tecnologías de energía limpia. Este estudio examina la persistencia y la dinámica a largo plazo de los precios de los ETR desde septiembre de 2012 hasta mayo de 2022 mediante el modelo mecánico ARFIMA, que captura el comportamiento de memoria tanto a corto como a largo plazo. Además, se emplean estadísticas descriptivas y análisis de integración fraccionaria para evaluar las características distributivas y las interrelaciones entre los precios de los ETR. Los hallazgos descriptivos revelan una heterogeneidad notable entre elementos, con el neodimio, el praseodimio, el terbio y el disprosio mostrando valores medios más altos, mayor volatilidad y asimetría positiva, lo que indica una mayor sensibilidad a las perturbaciones del mercado. Los resultados de ARFIMA muestran que la mayoría de los precios de los ETR son fraccionariamente integrados y presentan reversión a la media, lo que sugiere que las perturbaciones son en gran medida transitorias. Sin embargo, el neodimio, el praseodimio, el terbio y el disprosio muestran una alta persistencia y un comportamiento cercano a la raíz unitaria, lo que implica que las perturbaciones pueden tener efectos permanentes. Estos hallazgos destacan la importancia de los ETR críticos para la resiliencia de la cadena de suministro, la gestión de riesgos y las políticas de transición hacia una energía sostenible. [Traducción automática al español; idioma original: inglés.]