Pandas Practical & Real Use Cases

Use Case #19 — Detect Trends and Operational Patterns

Analyze request activity over time and identify seasonality, growth, and unusual monthly changes.

Caso práctico progresivo para transformar datos municipales sucios en información confiable, analizable y útil para decisiones.

Security notice: Run these scripts only in a controlled practice environment. Do not execute them in production or institutional systems without authorization, backups, testing, least-privilege permissions, change control, and compliance with organizational protocols.
Aviso de seguridad: Ejecuta estos scripts únicamente en un ambiente controlado de práctica. No los corras en producción ni en sistemas institucionales sin autorización, respaldos, pruebas, permisos mínimos, control de cambios y cumplimiento de los protocolos organizacionales.

Business Purpose

Propósito de negocio

Analyze request activity over time and identify seasonality, growth, and unusual monthly changes.

Este caso continúa el flujo real de trabajo con solicitudes de servicios municipales y documenta cada transformación de forma trazable.

Input and Output

Entrada y salida

Inputcity_service_requests_clean_master.csv
Outputmonthly_operational_trends.csv
SeriesUse Case #19 of 20

Results can vary because the source dataset was generated synthetically and randomly. Run the code to obtain the exact values from your local file.

Los resultados pueden variar porque el dataset de origen fue generado de forma sintética y aleatoria. Ejecuta el código para obtener los valores exactos de tu archivo local.

Step 1 — Load and prepare dates

import pandas as pd
from pathlib import Path

base = Path.home() / "Documents" / "Pandas_Use_Cases"
input_file = base / "city_service_requests_clean_master.csv"
output_file = base / "monthly_operational_trends.csv"

df = pd.read_csv(input_file, parse_dates=["Created_Date"])
df = df.dropna(subset=["Created_Date"]).copy()

df["Year_Month"] = df["Created_Date"].dt.to_period("M").astype(str)
df["Month_Name"] = df["Created_Date"].dt.month_name()
df["Day_of_Week"] = df["Created_Date"].dt.day_name()

Expected Result / Interpretation

Resultado esperado / Interpretación

Calendar dimensions are created from valid request dates.

Step 2 — Calculate monthly request volume

monthly = (
    df.groupby("Year_Month")
      .agg(
          Request_Count=("Request_ID", "count"),
          Average_Resolution_Days=("Resolution_Days", "mean"),
          Total_Estimated_Cost=("Estimated_Cost", "sum")
      )
      .round(2)
      .reset_index()
)

print(monthly.tail(12).to_string(index=False))

Expected Result / Interpretation

Resultado esperado / Interpretación

The recent monthly pattern becomes visible.

Step 3 — Calculate month-over-month change

monthly["Volume_Change"] = monthly["Request_Count"].diff()

monthly["Volume_Change_Percent"] = (
    monthly["Request_Count"].pct_change() * 100
).round(2)

print(monthly.tail(12).to_string(index=False))

Expected Result / Interpretation

Resultado esperado / Interpretación

Growth and decline are quantified month over month.

Step 4 — Identify unusual monthly movements

mean_change = monthly["Volume_Change"].mean()
std_change = monthly["Volume_Change"].std()

monthly["Unusual_Change"] = (
    (monthly["Volume_Change"] - mean_change).abs()
    > 2 * std_change
)

print(monthly[monthly["Unusual_Change"]].to_string(index=False))

Expected Result / Interpretation

Resultado esperado / Interpretación

Months with changes far from the normal pattern are flagged for investigation.

Step 5 — Export trend analysis

monthly.to_csv(output_file, index=False, encoding="utf-8-sig")
print(f"Saved: {output_file}")

Expected Result / Interpretation

Resultado esperado / Interpretación

The time-series table is ready for charts, forecasting, and operational planning.

Use Case #19 Completed

Caso de uso #19 completado

The output of this module becomes the controlled input for the next stage of the 20-case Pandas workflow.

La salida de este módulo se convierte en la entrada controlada para la siguiente etapa del flujo de 20 casos de Pandas.

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