При статистичному аналізі тимчасових рядів часто виникає необхідність, окрім визначення основних характеристик ряду, оцінити залежність показника уt, що вивчається, від його значень, що розглядаються з деяким запізнюванням в часі. Залежність значень рівнів тимчасового ряду від попередніх (зрушення на 1), попередніх (зрушення на 2) і так далі рівнів того ж тимчасового ряду називається автокореляцією в тимчасовому ряду. Для здобуття числової характеристики такої внутрішньої залежності обчислюють взаємну кореляційну функцію між вихідним рядом уt і цим же рядом, зрушеним в часі на величину . Така функція називається автокореляційною, вона характеризує внутрішню структуру тимчасового ряду і складається з безлічі коефіцієнтів автокореляції (нециклічних), що розраховуються по формулі:
r =
Задаючи різні значення =1,2,3., отримуємо послідовність значень r1,r2,r3,… На практиці рекомендується обчислювати такі коефіцієнти в кількості від n/4 до n/3.
Графік автокореляційної функції називається корелограмою і показує величину запізнювання, з яким зміна показника уt позначається на його подальших значеннях. Величина зрушення, якому відповідає найбільший коефіцієнт автокореляції, називається тимчасовим лагом.
У ряді випадків використовується спрощена формула для обчислення коефіцієнта автокореляції: