Szereg czasowy to ciąg uporządkowanych obserwacji, których dokonuje się w określonych (zwykle stałych) jednostkach czasu. Szeregiem czasowym będzie na przykład średnia cena energii elektrycznej w poszczególnych miesiącach lub ilość zgłaszanych przypadków przemocy domowej w poszczególnych latach. Szereg czasowy można przedstawić w formie wykresu lub tabeli – poniżej przedstawiamy przykłady.

Tabela. Średnie ceny energii elektrycznej w poszczególnych miesiącach

Źródło: https://columbusenergy.pl/blog/ceny-energii-elektrycznej-w-polsce/ (dostęp: 03.06.2022r.)

Wyróżniamy dwa podstawowe składniki szeregu czasowego – trend i sezonowość. Pojęcie trendu odnosi się do długotrwałej i systematycznej zmiany wielkości danego zjawiska, natomiast sezonowości do rytmicznych, powtarzających się zmian wielkości danego zjawiska, charakteryzujące się różną długością całego cyklu. Przykładowo (poniżej wykres), obroty przedsiębiorstwa mogą ogólnie szybko rosnąć w kolejnych latach (trend pozytywny), ale jednocześnie wzrost ten będzie opierał się o element sezonowości (wzrost przychodów będzie pojawiał się w konkretnych miesiącach).

Wykres. Przychód przedsiębiorstwa X rośnie w kolejnych latach (trend pozytywny), choć zawiera element sezonowości (zmiany są nieregularne w poszczególnych miesiącach).

Celem analizy szeregów czasowych jest identyfikowanie i analiza jego struktury, jak również prognozowanie – przewidywanie wartości w kolejnych odstępach czasu, np. przychodów przedsiębiorstwa w kolejnych latach. Istnieje wiele metod analizy szeregów czasowych, z czego wiele z nich jest złożonych i obejmują one m.in. analizę trendu (techniki wygładzania) i sezonowości (badanie struktury autokorelacji), modelowanie i prognozowanie szeregów czasowych (m.in. metody ARIMA, wyrównywanie wykładnicze, analiza harmoniczna, analiza widma).