Sachverhalt:
A.
A.a. Die 1962 geborene A._ erlitt am 16. Dezember 2000 als Beifahrerin einen Auffahrunfall. Auf Anmeldung bei der Invalidenversicherung hin ermittelte die IV-Stelle des Kantons Zürich insbesondere basierend auf den Ergebnissen des Gutachtens des Medizinischen Zentrums Römerhof (MZR), Medizinische Begutachtungsstelle, Zürich, vom 12. Juni 2003 einen Invaliditätsgrad von 84 % und sprach der Versicherten rückwirkend ab 1. Dezember 2001 eine ganze Invalidenrente zu (Verfügung vom 18. März 2004). Ein 2006 durchgeführtes Revisionsverfahren ergab unveränderte Rentenverhältnisse.
A.b. Im April 2010 wurde die IV-Stelle von der Polizei dahingehend informiert, dass in Bezug auf A._ und ihren Ehemann gestützt auf aus den Jahren 2005 bis 2007 stammende Videoaufnahmen der Verdacht auf Missbrauch von Versicherungsleistungen geäussert worden sei. In der Folge hob die Staatsanwaltschaft ein entsprechendes Strafverfahren an, anlässlich welchem im Zeitraum vom 8. Februar bis 7. März 2012 eine polizeiliche Überwachung der Eheleute stattfand. Am 14. Mai 2013 wurde das Strafverfahren eingestellt.
Im November 2011 leitete die IV-Stelle eine erneute Überprüfung der Rentenfrage ein. Am 21. August 2012 wurde A._ vorbescheidweise in Anwendung der Schlussbestimmungen der Änderung des IVG vom 18. März 2011 (6. IV-Revision, erstes Massnahmenpaket) die Einstellung der bisherigen Rentenleistungen eröffnet. Auf Einwendungen der Versicherten hin veranlasste die Verwaltung Untersuchungen durch die Gutachterstelle PMEDA Polydisziplinäre Medizinische Abklärungen, Zürich (Expertise vom 4. März 2015). Nachdem sie das Gutachten ihrem Regionalen Ärztlichen Dienst unterbreitet hatte (Stellungnahme vom 9. März 2015), hob die IV-Stelle die Rente mit der Begründung einer revisionsrechtlich erheblichen Verbesserung der gesundheitlichen Situation sowie einer durch A._ begangenen Meldepflichtverletzung rückwirkend per Dezember 2005 auf; sie kündigte gleichenorts die Rückforderung der zu Unrecht ausbezahlten Rentenbetreffnisse an (Vorbescheid vom 4. Mai 2015, Verfügung vom 28. Oktober 2015).
Daraufhin forderte die IV-Stelle mit Verfügung vom 24. Oktober 2016 im Zeitraum vom 1. November 2010 bis 30. November 2015 unrechtmässig ausbezahlte Rentenleistungen im Betrag von insgesamt Fr. 136'300.- zurück.
B.
A._ liess sowohl gegen die Verfügung der IV-Stelle vom 28. Oktober 2015 wie auch gegen die Rückforderungsverfügung vom 24. Oktober 2016 Beschwerde erheben. Das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich vereinigte die Verfahren und wies das gegen die Einstellungsverfügung vom 28. Oktober 2015 gerichtete Rechtsmittel ab (Dispositiv-Ziff. 1). Die Beschwerde gegen die Verfügung vom 24. Oktober 2016 hiess es teilweise gut, hob die Verfügung insoweit auf, als sie die Rückforderung von Leistungen für den Zeitraum vom 1. November 2010 bis 31. Oktober 2011 betraf, und wies die Sache an die IV-Stelle zurück, damit diese über die Rückerstattungsforderung in diesem Sinne neu verfüge; im Übrigen wurde die Beschwerde abgewiesen (Dispositiv-Ziff. 2; Entscheid vom 31. Oktober 2017).
C.
C.a. Dagegen lässt A._ Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen (Beschwerdeführerin 1) und beantragen, in Aufhebung des angefochtenen Entscheids sowie der Verfügungen der IV-Stelle vom 28. Oktober 2015 und 24. Oktober 2016 sei ihr weiterhin eine ganze Rente auszurichten. Das Observationsmaterial der Jahre 2005 bis 2007 sei nicht zu verwenden und aus den Akten zu entfernen. Zudem sei die Angelegenheit zur Einholung einer umfassenden medizinischen Würdigung des Observationsmaterials des Jahres 2012 an die IV-Stelle zurückzuweisen. Eventualiter sei die Rente ausschliesslich ex nunc einzustellen.
Die IV-Stelle schliesst auf Abweisung der Beschwerde. Das Bundesamt für Sozialversicherungen (BSV) lässt sich nicht vernehmen.
C.b. Auch die IV-Stelle gelangt mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten an das Bundesgericht (Beschwerdeführerin 2). Sie verlangt die teilweise Aufhebung des vorinstanzlichen Entscheids mit der Feststellung, dass die Rückforderung der für die Zeit vom 1. November 2010 bis 30. November 2015 ausbezahlten Rentenleistungen in der Höhe von insgesamt Fr. 136'300.- zu Recht erfolgt und die Rückforderungsverfügung vom 24. Oktober 2016 daher vollumfänglich zu bestätigen sei.
A._ lässt ihrerseits um Abweisung der Beschwerde ersuchen, während das BSV auf eine Vernehmlassung verzichtet.

Erwägungen:
1.
Da den Beschwerden von A._ und der IV-Stelle der gleiche Sachverhalt zugrunde liegt, sich die gleichen Rechtsfragen stellen und die Rechtsmittel sich gegen den nämlichen Entscheid des Sozialversicherungsgerichts des Kantons Zürich richten, rechtfertigt es sich, die beiden Verfahren 9C_908/2017 und 9C_3/2018 zu vereinigen und in einem Urteil zu erledigen (statt vieler Urteil 9C_649/2017 vom 21. Juni 2018 E. 1.1 mit Hinweis, zur Publikation vorgesehen).
2.
Das Bundesgericht prüft seine Zuständigkeit und die Eintretensvoraussetzungen von Amtes wegen und mit freier Kognition (<ref-law>; <ref-ruling> E. 1 S. 44 mit Hinweisen).
2.1. Die beschwerdeführende IV-Stelle beanstandet den vorinstanzlichen Entscheid insofern, als die Sache unter Aufhebung der Verfügung vom 24. Oktober 2016 zur Neuberechnung der Rückerstattungsforderung für den Zeitraum vom 1. November 2011 (statt 1. November 2010) bis 30. November 2015 an sie zurückgewiesen wird.
2.2. Ob es sich beim angefochtenen Entscheid, soweit er die Angelegenheit an die IV-Stelle zurückweist, um einen (Teil-) End- oder einen Zwischenentscheid handelt (vgl. Art. 90 f. und 93 BGG), kann offen bleiben. Er enthält jedenfalls Anordnungen, die den Beurteilungsspielraum der Beschwerdeführerin 2 zumindest wesentlich einschränken. Sie wird damit gezwungen, eine ihres Erachtens rechtswidrige Verfügung zu erlassen. Die Eintretensvoraussetzung des nicht wieder gutzumachenden Nachteils im Sinne von <ref-law> ist in Anbetracht dieser Sachlage erfüllt, weshalb sich die Beschwerde so oder anders als zulässig erweist (<ref-ruling> E. 4.2 S. 285 f.; Urteil 9C_232/2017 vom 3. Oktober 2017 E. 1.2 mit Hinweis).
3.
3.1. Mit der Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann u.a. die Verletzung von Bundesrecht gerügt werden (<ref-law>). Die Feststellung des Sachverhalts kann nur gerügt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (<ref-law>). Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (<ref-law>). Es kann die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz von Amtes wegen berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht (<ref-law>).
3.2. Das Bundesgericht wendet das Recht von Amtes wegen an (<ref-law>). Indes prüft es, unter Berücksichtigung der allgemeinen Begründungspflicht der Beschwerde (vgl. <ref-law>), grundsätzlich nur die geltend gemachten Rügen, sofern die rechtlichen Mängel nicht geradezu offensichtlich sind (<ref-ruling> E. 1 S. 236).
4.
4.1. Streitig und zu prüfen ist, ob Bundesrecht verletzt wurde, indem die Vorinstanz die am 28. Oktober 2015 rückwirkend verfügte revisionsweise Aufhebung der bisherigen ganzen Rente bestätigt und die Rückforderung auf die vom 1. November 2011 (statt 1. November 2010) bis 30. November 2015 erbrachten Rentenleistungen beschränkt hat.
4.2.
4.2.1. Im angefochtenen Entscheid wurden die massgeblichen Rechtsgrundlagen zutreffend dargelegt. Es betrifft dies insbesondere die Bestimmungen und Grundsätze zur Rentenrevision (<ref-law>; vgl. auch Art. 86ter - 88bis IVV; <ref-ruling> mit Hinweisen; ferner <ref-ruling> E. 3 S. 132 f.; <ref-ruling> E. 6 und 7 S. 546 ff.), zu den dabei relevanten Vergleichszeitpunkten (<ref-ruling> E. 5 S. 110 ff.) sowie zum Beweiswert und zur Beweiswürdigung ärztlicher Berichte und Gutachten (<ref-ruling> E. 5.1 S. 232 mit Hinweis). Darauf wird verwiesen.
4.2.2. Anzufügen ist, dass es sich bei den gerichtlichen Feststellungen zum Gesundheitszustand und zur Arbeitsfähigkeit bzw. deren Veränderung in einem bestimmten Zeitraum sowie der konkreten Beweiswürdigung um - grundsätzlich für das Bundesgericht verbindliche (vgl. E. 3 hiervor) - Tatfragen handelt (<ref-ruling> E. 3.2 S. 397 ff.; Urteil 9C_204/2009 vom 6. Juli 2009 E. 4.1, nicht publ. in: <ref-ruling>, aber in: SVR 2009 IV Nr. 53 S. 164).
5.
5.1. Zu beurteilen ist zunächst die - formellrechtliche - Frage der Zulässigkeit und damit Verwertbarkeit des im Laufe des Verfahrens hinsichtlich der Beschwerdeführerin 1 gesammelten Observationsmaterials.
Es handelt sich dabei einerseits um Videoaufnahmen, welche der Ex-Schwiegersohn der Versicherten anlässlich von Feiern in einer privaten Wohnung (13. November 2005, 13. März 2007), einer Taufzeremonie samt anschliessender Feier (Mai 2007) sowie an einem Familienfest bei der Stadthalle (31. März/1. April 2007) gemacht und der Polizei ausgehändigt hatte (vgl. dazu im Detail die Einstellungsverfügung der Staatsanwaltschaft vom 14. Mai 2013, S. 5 unten ff.). Zum andern wurden die Beschwerdeführerin 1 und ihr Ehemann im Rahmen der strafrechtlichen Untersuchung im Zeitraum vom 8. Februar bis 7. März 2012 polizeilich überwacht (Alltagsaktivitäten [Umzug, Einkaufen]; siehe dazu ebenfalls die erwähnte Einstellungsverfügung vom 14. Mai 2013, S. 9 unten f.).
5.2. Rechtsprechungsgemäss ist die Verwertbarkeit von rechtswidrig erlangten Beweisen in sozialversicherungsrechtlichen Verfahren grundsätzlich zulässig, es sei denn, bei einer Abwägung der tangierten öffentlichen und privaten Interessen überwögen letztere. Im Zusammenhang mit Videoaufnahmen, die im Rahmen einer unrechtmässigen Observation erhoben wurden, gilt ein Verwertungsverbot insbesondere insoweit, als es Handlungen im nicht öffentlich frei einsehbaren Raum betrifft (<ref-ruling> E. 5 S. 385 ff.; Urteile 9C_88/2018 vom 30. Mai 2018 E. 4.2.1 und 8C_192/2017 vom 25. August 2017 E. 5.4.1 mit Hinweisen; zum öffentlich einsehbaren Raum: <ref-ruling>).
5.3. Die Vorinstanz ist zum Schluss gelangt, dass die Observierungen durch den Ex-Schwiegersohn an der Taufzeremonie und den Feiern in privaten Räumlichkeiten (13. November 2005, 13. März und Mai 2007) den nicht ohne Weiteres einsehbaren Privatbereich der Versicherten beträfen und das darauf basierende Videomaterial daher nicht berücksichtigt werden dürfe. Demgegenüber stellten - so das kantonale Gericht im Weiteren - die Beobachtungen vom 31. März/1. April 2007 (Stadthalle) und diejenigen durch die Polizei vom 8. Februar bis 7. März 2012 (Überwachung von Alltagsaktivitäten) solche im öffentlichen Raum oder zumindest im von jedermann ohne Weiteres einsehbaren Privatbereich dar, weshalb das Verwertungsverbot diesbezüglich nicht gälte.
5.3.1. Dagegen bringt die Beschwerdeführerin 1 vor, während die im Rahmen der strafrechtlichen Ermittlungen 2012 erhobenen Observationsergebnisse unstreitig verwertbar und daher - nach rechtsgenüglicher medizinischer Überprüfung - im invalidenversicherungsrechtlichen Verfahren grundsätzlich beachtlich seien, treffe dies auf Grund des privaten Charakters des Anlasses nicht für die Aufnahmen vom 31. März/1. April 2007 zu.
5.3.2. Wie es sich damit verhält, braucht in Anbetracht des Ausgangs des Verfahrens (vgl. insb. E. 7 hiernach) nicht abschliessend beurteilt zu werden. Anzumerken ist einzig, dass, wie der staatsanwaltschaftlichen Einstellungsverfügung vom 14. Mai 2013 entnommen werden kann, im Rahmen des strafrechtlichen Prozesses sämtliche der genannten Videosequenzen berücksichtigt und damit als grundsätzlich zulässig qualifiziert worden waren. Da Mängel bei der Einholung oder beim Zustandekommen eines Beweismittels rechtsprechungsgemäss prinzipiell in den betreffenden Verfahren geltend zu machen sind (<ref-ruling> E. 4a S. 337), erscheint es zumindest fraglich, ob die Beschwerdeführerin 1 im hier zu prüfenden invalidenversicherungsrechtlichen Kontext entsprechende Einwendungen überhaupt noch vorbringen kann und konnte.
6.
6.1. Das kantonale Gericht bejahte sodann eine massgebliche Verbesserung des Gesundheitszustands der Versicherten mit erheblicher Auswirkung auf die Arbeitsfähigkeit - und damit das Vorliegen eines Revisionsgrunds nach <ref-law> - im entscheidwesentlichen Zeitraum zwischen der Verfügung der IV-Stelle vom 18. März 2004 (Zusprechung einer ganzen Rente rückwirkend ab 1. Dezember 2001) und derjenigen vom 28. Oktober 2015, mit welcher die Rente rückwirkend per Dezember 2005 aufgehoben wurde.
6.1.1. Es erwog dabei zum einen, bei der Beschwerdeführerin 1 seien im Zeitpunkt der Berentung - gemäss polydisziplinärem MZR-Gutachten vom 12. Juni 2003 - ein chronisches cervicospondylogenes bis cervicocephales Schmerzsyndrom bei einem Status nach einer indirekten Traumatisierung der Halswirbelsäule (HWS) am 16. Dezember 2000 sowie eine anhaltende somatoforme Schmerzstörung (ICD-10: F45.4) mit einer mittelgradigen depressiven Episode (ICD-10: F32.1) diagnostiziert worden. Gestützt darauf hätten die Ärzte der Versicherten aus rein psychischen Gründen eine 100%ige Arbeitsunfähigkeit bescheinigt, wobei die Beschwerden aus dem HWS-Distorsionstrauma untrennbar mit den psychischen Beschwerden verbunden seien.
6.1.2. Die angefochtene Verfügung vom 28. Oktober 2015 beruhe - so das Gericht im Weiteren - im Wesentlichen auf der PMEDA-Expertise vom 4. März 2015. Danach leide die Versicherte, welche am 17., 19. und 22. September 2014 internistisch, neurologisch, orthopädisch und psychiatrisch untersucht worden sei, ohne Auswirkungen auf die Arbeitsfähigkeit an einer Dysthymie (ICD-10: F34.1), einer Hypertonie, einem Analgetika-Fehlgebrauch mit einer Analgetika-Cephalgie sowie an einem Nikotinkonsum. Nach Auffassung der Gutachter sei die Beschwerdeführerin 1 in der angestammten sowie jedweder vergleichbaren Tätigkeit oder auch für eine andere Arbeit des allgemeinen Arbeitsmarkts vollständig einsatzfähig. In therapeutischer Hinsicht seien eine Analgetika-Entgiftung und -Entwöhnung sowie eine Blutdruckeinstellung geeignet, die Arbeitsfähigkeit der Versicherten langfristig zu stabilisieren. Hinsichtlich der Dysthymie sei die zügige Aufnahme einer Arbeit therapeutisch wünschenswert. Auf Grund der erhobenen Befunde sei insgesamt von einer deutlichen Besserung der zuvor gutachterlich attestierten Depression auszugehen; auch sei aktuell keine biologisch plausible namhafte Einschränkung der cervicalen Mobilität mehr vorhanden.
6.2. Die Vorinstanz hat die Gesichtspunkte, die ihrer Auffassung nach für eine zwischenzeitlich eingetretene, in revisionsrechtlicher Hinsicht bedeutsame Verbesserung des Gesundheitszustands der Versicherten sprechen, eingehend dargelegt. Wie die nachstehenden Erwägungen zeigen, ist ihre Einschätzung nicht bundesrechtswidrig. So sind, worauf im angefochtenen Entscheid bereits hingewiesen wurde, entgegen der in der Beschwerde vertretenen Sichtweise keine Gründe ersichtlich, welche Zweifel an der Beweistauglichkeit des - auch vom RAD mit Stellungnahme vom 9. März 2015 vollumfänglich bestätigten - PMEDA-Gutachtens wecken könnten. Es ist für die streitigen Belange umfassend, beruht auf den notwendigen Untersuchungen, berücksichtigt die geklagten Beschwerden, ist in Kenntnis der Vorakten abgegeben worden, leuchtet in der Darlegung der medizinischen Zusammenhänge bzw. der Beurteilung der medizinischen Situation ein, setzt sich ausführlich mit den bei den Akten liegenden fachärztlichen Einschätzungen auseinander und ist in den Schlussfolgerungen überzeugend. Es erfüllt somit sämtliche Anforderungen an beweiswertige ärztliche Entscheidgrundlagen (vgl. <ref-ruling> E. 5.1 S. 232 mit Hinweis), insbesondere auch diejenigen, denen in Revisionsfällen zusätzlich Beachtung zu schenken ist (etwa Urteile 9C_710/2014 vom 26. März 2015 E. 2 und 9C_418/2010 vom 29. August 2011 E. 4.2, in: SVR 2012 IV Nr. 18 S. 81).
6.3. Die von der Beschwerdeführerin 1 letztinstanzlich vorgebrachten Rügen vermögen die Glaubwürdigkeit der PMEDA-Expertise nicht zu erschüttern. Indem das kantonale Gericht seine Beurteilung gestützt auf die gutachterlichen Schlussfolgerungen vorgenommen hat, ist ihm kein willkürliches Verhalten vorzuwerfen.
6.3.1. Soweit die Versicherte sich auch vor dem Bundesgericht auf die von ihr im Verlauf des Verfahrens eingereichten Berichte des Dr. med. B._, Facharzt für Psychiatrie und Psychotherapie, vom 12. Oktober 2011 (richtig: 2012) und 19. August 2015 beruft, kann vollumfänglich auf die Erwägungen im angefochtenen Entscheid verwiesen werden. Die Vorinstanz hat sich gründlich mit den durch den Psychiater gestellten Diagnosen (depressive Störung mittleren Grades mit einem chronifizierten Verlauf [ICD 10: F33.11], persistierende somatoforme Schmerzstörung [ICD 10: F45.4]) sowie der im Umfang von 100 % attestierten Arbeitsunfähigkeit befasst und mit einlässlicher Begründung aufgezeigt, weshalb sich daraus keine konkreten Indizien gegen die Zuverlässigkeit der Einschätzung der PMEDA-Gutachter ergeben. Die Einwände in der Beschwerdeschrift sind nicht geeignet, die Rechtmässigkeit dieser vorinstanzlichen Beurteilung ernsthaft in Frage zu stellen.
6.3.2. Ebenso wurde im kantonalen Entscheid bereits zu dem - letztinstanzlich erneut erhobenen - Vorwurf der Beschwerdeführerin 1 Stellung genommen, wonach die gutachterlichen Abklärungen eher kurz und rudimentär ausgefallen seien. Dem ist mit der Vorinstanz zu entgegnen, dass die Begutachtung auf an drei Tagen in vier verschiedenen medizinischen Fachrichtungen umfassend durchgeführten Untersuchungen beruht und die konsensuale Gesamtbeurteilung ebenfalls sorgfältig, detailliert und schlüssig samt einer rechtsgenüglichen Auseinandersetzung mit den Vorakten vorgenommen wurde. Auch diesbezüglich erübrigen sich Weiterungen.
6.3.3. Die Versicherte beanstandet im Weiteren, die Gutachter der PMEDA seien in Bezug auf ihre Feststellung, es sei von einer Verbesserung des Gesundheitszustands auszugehen, massgebend von den - indes teilweise nicht verwertbaren - Ergebnissen der in den Jahren 2005 bis 2007 und 2012 durchgeführten Observationen beeinflusst gewesen. Zu diesem Punkt wird nachstehend ausführlich Stellung genommen, worauf zu verweisen ist (E. 7 hiernach).
6.3.4. Die Beweiskraft der PMEDA-Expertise vom 4. März 2015 wird ferner mit dem Argument angezweifelt, das Vorliegen einer leistungsvermindernden somatoformen Schmerzstörung im Zeitpunkt der Begutachtung werde insbesondere unter - nicht in allen Teilen zulässiger - Bezugnahme auf die Beobachtungen anlässlich der Observierungen verneint. Die Beschwerdeführerin 1 übersieht dabei, dass die Experten der PMEDA sich zur Frage der somatoformen Schmerzstörung in der Form geäussert haben, die entsprechende Diagnose erfordere definitionsgemäss eine quälende Schmerzsymptomatik und einen zugrunde liegenden fehlverarbeiteten seelischen oder psychosozialen Konflikt, was bei der Versicherten nicht (bzw. - was die Schmerzbeeinträchtigung angehe - zumindest nicht mehr) bestehe. Der einfache subjektive Vorgang von Schmerzen allein reiche demgegenüber, so die Gutachter im Weiteren, für die Diagnose nicht aus. Die Explorandin, die keine entsprechenden objektiven Zeichen wie Schonhaltungen, vegetative Störungen oder konsistente Schmerzäusserungen aufweise, imponiere in keiner Weise namhaft schmerzgequält und sei bei Ablenkung als mobil und ungehindert agierend zu beobachten (was in Einklang mit den in der Fragestellung dargestellten Observationen stehe). Auch sei kein mit den reklamierten Schmerzen assoziierter seelischer oder psychosozialer Konflikt plausibel zu machen. Der bislang angeschuldigte Unfall sei ebenfalls ungeeignet, die Beschwerden biologisch plausibel zu begründen. Daraus geht klar hervor, dass die Fachärzte auf Grund eigener Wahrnehmungen zu ihrer Einschätzung gelangt sind, welche sie als durch die Observationsergebnisse lediglich bestätigt sahen. Von einer schwergewichtig auf den betreffenden Observierungen fussenden Beurteilung kann keineswegs die Rede sein. Anzumerken ist im Übrigen, dass die IV-Stelle im Rahmen ihrer Verfügung vom 28. Oktober 2015 auch einlässlich auf die nach neuerer Rechtsprechung im Falle psychosomatischer und vergleichbarer Leiden vorzunehmende Indikatorenprüfung (vgl. <ref-ruling>) eingegangen und zum Schluss gelangt ist, dass selbst bei Bejahung eines diesbezüglichen Beschwerdebildes die entsprechenden Indikatoren und damit ein invalidisierender Gesundheitsschaden im aktuellen Zeitpunkt zu verneinen wäre (n). Dazu äussert sich die Versicherte mit keinem Wort.
6.3.5. Was schliesslich den Hinweis auf die Austrittsberichte der Psychiatrischen Dienste vom 17. Oktober 2016 und der Klinik C._ vom 23. März 2017 anbelangt, welche zwei Hospitalisationen in der Zeit vom 20. September 2016 bis Anfang 2017 betreffen, haben diese im vorliegenden Verfahren, das die Verhältnisse bis zum Zeitpunkt des Erlasses der Verfügung vom 28. Oktober 2015 zu beurteilen hat (<ref-ruling> E. 2.1 S. 140), grundsätzlich unbeachtlich zu bleiben. Anhaltspunkte für eine nach der PMEDA-Begutachtung im relevanten Zeitraum allenfalls eingetretene dauerhafte Verschlechterung des Gesundheitszustands der Beschwerdeführerin 1 ergeben sich daraus mit der Vorinstanz nicht.
6.4. Nach dem Dargelegten ist von einer im Sinne von <ref-law> relevanten Verbesserung der gesundheitlichen Verhältnisse der Versicherten seit ihrer Berentung auszugehen.
7.
Näher zu prüfen ist im Folgenden der Zeitpunkt des Eintritts der festgestellten Veränderung.
7.1. Dazu äusserten sich die Fachärzte der PMEDA dahingehend, dass die beschriebene Verbesserung des Gesundheitszustands retrospektiv anhand der ärztlichen Berichte zeitlich nicht näher einzuordnen sei. Lege man die Observationsergebnisse zugrunde, sei spätestens ab 2005 eine namhafte Besserung anzunehmen. Gestützt darauf gelangte die Vorinstanz zum Ergebnis, es sei mit überwiegender Wahrscheinlichkeit als erstellt anzusehen, dass sich das Beschwerdebild der Versicherten spätestens im Zeitpunkt der Observierungen erheblich verbessert habe und seither keine rentenbegründende Invalidität mehr bestehe. Da die vor Ende März/Anfang April 2007 durchgeführten Observationen jedoch nicht als Beweismittel zugelassen werden könnten, sei der massgebende Zeitpunkt der Verbesserung auf Frühjahr 2007 (und nicht bereits 2005) anzusetzen.
7.2. Rechtsprechungsgemäss ist in diesem Zusammenhang Folgendes zu beachten: Die Ergebnisse einer zulässigen Observation können zusammen mit einer ärztlichen Aktenbeurteilung eine genügende Grundlage für Sachverhaltsfeststellungen betreffend den Gesundheitszustand und die Arbeitsfähigkeit bilden (<ref-ruling> E. 7.1 S. 337 mit Hinweisen). Ein Observationsbericht für sich allein genügt nicht; er kann diesbezüglich höchstens Anhaltspunkte liefern oder Anlass zu Vermutungen geben. Sichere Kenntnis des Sachverhalts kann in dieser Hinsicht erst die ärztliche Beurteilung, in welche die Erkenntnisse aus der Observation einfliessen, liefern (Urteil 8C_192/2013 vom 16. August 2013 E. 3.1 mit Hinweisen, in: SVR 2013 UV Nr. 32 S. 111). Dabei geht es nicht einfach darum, das Observationsergebnis zu würdigen, sondern die Ärzte haben sich dazu zu äussern, wie dieses im - hier in erster Linie massgeblichen - psychiatrischen Kontext zu verstehen ist, was entsprechende Fachkenntnisse voraussetzt (Urteil 9C_254/2016 vom 7. Juli 2016 E. 3.2.1). Verantwortlich für die fachliche Güte und die Vollständigkeit der Begutachtung, allenfalls im Rahmen einer Aktenbeurteilung, ist der oder die medizinische Sachverständige (vgl. <ref-ruling> E 3.3 S. 352 f.). Diese haben demzufolge auch zu entscheiden, inwiefern, d.h. in welcher Form und mit welcher Tiefe, eine Auseinandersetzung mit dem Observationsmaterial erforderlich ist (Urteile 9C_395/2016 vom 25. August 2016 E. 4.2.1 und 9C_254/2016 vom 7. Juli 2016 E. 3.2.1).
7.2.1. Die Feststellungen und Schlussfolgerungen in der PMEDA-Expertise vom 4. März 2015 basierten, insbesondere auch was die Frage der Verbesserung des Gesundheitszustands der Versicherten in grundsätzlicher Hinsicht betrifft, im Wesentlichen auf den eigenen polydisziplinären Untersuchungen der Sachverständigen. Diese stützten sich primär auf die im Rahmen ihrer Abklärungen gemachten Erkenntnisse und machten sich ein eigenes Bild von den gesundheitlichen Verhältnissen bzw. deren Veränderung. Sie beschrieben denn auch detailliert und anschaulich die im Zeitpunkt der Begutachtung noch vorhandenen Beeinträchtigungen und verglichen diese mit denjenigen bei der Rentenzusprache. Vor diesem Hintergrund kann somit von einem jedenfalls seit den gutachterlichen Untersuchungen im September 2014 verbesserten Beschwerdebild der Versicherten ausgegangen werden. Anhaltspunkte dafür, dass die PMEDA-Gutachter bei ihrer diesbezüglichen Beurteilung von den Observationsergebnissen beeinflusst gewesen wären, bestehen entgegen der Behauptung der Versicherten keine.
7.2.2. Die Rückdatierung der optimierten gesundheitlichen Situation erfolgte demgegenüber ausdrücklich unter Bezugnahme auf die durchgeführten Observationen, wobei diesbezüglich eine vertiefte Auseinandersetzung mit dem entsprechenden Bildmaterial fehlt. Eine solche hätte jedoch, da die anlässlich der Observierungen festgehaltenen Vorgänge nach eigenen Angaben einziger Anhaltspunkt für die Annahme einer bereits früher eingetretenen Verbesserung darstellten, zwingend durch die Gutachter erfolgen müssen. In der Expertise findet sich zwar der Hinweis, in sämtlichen Teilgutachten sei vor allem eine bewusstseinsnahe demonstrative Darbietung von Einschränkungen und Beschwerden zu beobachten gewesen. So seien etwa die in den formalen Untersuchungen dargebotenen Bewegungseinschränkungen in der spontanen Mobilität nicht mehr nachweisbar und prompt sistierend gewesen. Auch habe die Versicherte durchgehend nicht namhaft schmerzbeeinträchtigt gewirkt und keine typischen konsistenten Schonhaltungen aufgewiesen. Im Einklang mit den in der Fragestellung dargestellten Observationen habe sie sich bei Ablenkung als mobil und unbehindert agierend gezeigt. Diese (singuläre) gutachterliche Äusserung zu den vorgenommenen Drittaufzeichnungen stellt nach Massgabe der vorstehend aufgezeigten Grundsätzen aber keine genügende ärztliche Befassung mit dem Observationsmaterial dar. Namentlich wird in den gutachterlichen Ausführungen nicht auf die einzelnen Observierungen (2005 bis 2007, 2012) eingegangen, obgleich diese teilweise vollständig unterschiedliche Verhaltensweisen der Versicherten wiedergeben (vgl. E. 5.1 und 5.3 hiervor).
Im Hinblick auf die Frage des revisionsrechtlich massgeblichen Eintritts der Verbesserung können somit - jedenfalls gestützt auf die aktuell vorhandene Aktenlage - keine Rückschlüsse auf einen früheren als den Begutachtungszeitpunkt gezogen werden.
7.3.
7.3.1. Die am 28. Oktober 2015 durch die IV-Stelle verfügte Aufhebung der Rente erweist sich demnach grundsätzlich als bundesrechtskonform, jedoch einzig mit Wirkung ex nunc et pro futuro. Da nach dem Gesagten nicht von einem vor September 2014 eingetretenen verbesserten Gesundheitszustand auszugehen ist, kann die gemäss vorinstanzlichem Entscheid mit dem Verhalten der Beschwerdeführerin in den Jahren 2011 (Revisionsfragebögen vom 16. September und 15. November 2011) und 2012 (Besprechungsprotokoll vom 17. August 2012) begründete schuldhafte Meldepflichtverletzung im Sinne von <ref-law> nicht bestätigt werden. Damit entfällt jegliche Handhabe für eine rückwirkende Aufhebung der Rente bzw. eine Rückforderung von Leistungen. Indessen hatte die Verbesserung des Gesundheitszustands der Versicherten bei Erlass der Verfügung vom 28. Oktober 2015 bereits mehr als drei Monate angedauert (vgl. <ref-law>), sodass die Rente vom ersten Tag des zweiten der Zustellung der Verfügung (hier: 30. Oktober 2015) folgenden Monats an aufgehoben werden konnte (<ref-law>), d.h. auf 1. Dezember 2015.
7.3.2. Die Verfügung der IV-Stelle vom 28. Oktober 2015 ist folglich insoweit zu schützen, als die Aufhebung der Rente per 1. Dezember 2015 erfolgt. Aufzuheben ist demgegenüber die Rückforderungsverfügung der Beschwerdeführerin 2 vom 24. Oktober 2016. Nähere Ausführungen zu den Vorbringen der IV-Stelle in ihrer letztinstanzlichen Beschwerde erübrigen sich daher, bezogen diese sich doch ausschliesslich auf die Modalitäten der Rückforderung (Beginn der Verwirkungsfrist).
8.
8.1. Die Beschwerdeführerin 1 dringt mit ihren Anträgen im von ihr angehobenen Verfahren 9C_908/2017 nicht vollständig durch, insbesondere bleibt es bei der Aufhebung ihrer bisherigen Rente auf 1. Dezember 2015. Demgegenüber obsiegt sie insofern (und damit im Verfahren 9C_3/2018 vollständig), als von einer Rückforderung von Leistungen nach derzeitigem Stand der Akten abzusehen ist. Die IV-Stelle ihrerseits muss zwar keine weitergehenden Rentenleistungen erbringen, hat jedoch auf eine entsprechende Rückforderung zu verzichten. Es rechtfertigt sich in Anbetracht dieser Verhältnisse, die Gerichtskosten den Parteien je hälftig zu überbinden (<ref-law>).
8.2. Die Beschwerdeführerin 1 ist durch eine Eidg. dipl. Versicherungsfachfrau und Sozialversicherungs-Expertin sodann zwar qualifiziert, nicht aber anwaltlich vertreten. Ihr ist daher gestützt auf <ref-law> und Art. 9 des Reglements über die Parteientschädigung und die Entschädigung für die amtliche Vertretung im Verfahren vor dem Bundesgericht vom 31. März 2006 (SR 173.110.210.3) eine reduzierte Parteientschädigung zuzusprechen (Urteile 9C_572/2015 vom 22. Juni 2016 E. 5.2 mit Hinweisen, in: SVR 2016 KV Nr. 15 S. 77, 2C_16/2014 vom 12. Februar 2015 E. 4, nicht publ. in: <ref-ruling>, 2C_639/2012 vom 13. Februar 2013 E. 5 und 8C_251/2012 vom 27. August 2012 E. 4). Diese setzt sich aus einem Parteikostenersatz für die teilweise Gutheissung ihrer eigenen Beschwerde im Verfahren 9C_908/2017 sowie einem solchen für ihre Vernehmlassung im Verfahren 9C_3/2018 zusammen.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerdeverfahren 9C_908/2017 und 9C_3/2018 werden vereinigt.
2.
Die Beschwerde der Beschwerdeführerin 1 wird teilweise gutgeheissen. Der Entscheid des Sozialversicherungsgerichts des Kantons Zürich vom 31. Oktober 2017 und die Verfügung der IV-Stelle des Kantons Zürich vom 24. Oktober 2016 werden aufgehoben. Die Verfügung der IV-Stelle des Kantons Zürich vom 28. Oktober 2015 wird insofern abgeändert, als die bisherige Rente der Beschwerdeführerin 1 auf 1. Dezember 2015 aufgehoben wird. Im Übrigen wird die Beschwerde abgewiesen.
3.
Die Beschwerde der Beschwerdeführerin 2 wird im Sinne der Erwägungen abgewiesen.
4.
Die Gerichtskosten von Fr. 800.- werden den Beschwerdeführerinnen je zur Hälfte (je Fr. 400.-) auferlegt.
5.
Die Beschwerdeführerin 2 hat die Beschwerdeführerin 1 für das bundesgerichtliche Verfahren insgesamt mit Fr. 2'000.- zu entschädigen.
6.
Die Sache wird zur Neuverlegung der Kosten und der Parteientschädigung des vorangegangenen Verfahrens an das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich zurückgewiesen.
7.
Dieses Urteil wird den Parteien, dem Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 22. Oktober 2018
Im Namen der II. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Die Präsidentin: Pfiffner
Die Gerichtsschreiberin: Fleischanderl