Техническое задание: Анализ временного ряда потребления электроэнергии

Имеются данные об объемах потребления электроэнергии жителями района за 16 последовательных кварталов. Необходимо провести комплексный анализ с целью выявления закономерностей и построения прогнозной модели.

Исходные данные

Ряд представлен 16 значениями (квартал - значение):

• 1: 5.8
• 2: 4.5
• 3: 5.1
• 4: 9.1
• 5: 7.0
• 6: 5.0
• 7: 6.0
• 8: 10.1
• 9: 7.9
• 10: 5.5
• 11: 6.3
• 12: 10.8
• 13: 9.0
• 14: 6.5
• 15: 7.0
• 16: 11.0

Перечень обязательных работ

1. Предварительный анализ и автокорреляция

• Построить график временного ряда.
• Рассчитать и построить автокорреляционную функцию (ACF).
• На основе ACF сделать вывод о наличии и периоде сезонных колебаний.

2. Моделирование сезонности

• На основе анализа данных обосновать выбор метода расчета индексов сезонности (аддитивная или мультипликативная модель).
• Рассчитать индексы сезонности для каждого квартала.
• Построить модель сезонной волны.

3. Построение комплексной модели

• Построить мультипликативную модель временного ряда, включающую трендовую, сезонную и случайную компоненты.

4. Проверка качества модели

• Обязательно провести оценку адекватности и точности построенной модели. Проанализировать остатки.

5. Прогнозирование

• На основе построенной модели сделать точечный прогноз объема потребления на второй квартал следующего периода (квартал №17, если считать с 1).

Технические требования

• Все расчеты и визуализации должны быть выполнены в среде Google Colab.
• Используемый язык программирования: Python.
• Код должен быть хорошо структурирован, содержать комментарии и выводы на каждом этапе.
• Результатом является Colab-ноутбук с выполненным анализом, графиками и выводами.