Parfois, il arrive que l'on étudie simultanément deux caractères d'une population donnée qui semblent présenter un lien, comme par exemple la taille et le poids d'un groupe de personnes.
Une série statistique à deux variables se présente généralement sous la forme d'un tableau à deux lignes, où les données de chaque variable figurent sur chaque ligne.
Le but est d'obtenir une relation mathématique entre les deux variables étudiées afin de pouvoir calculer d'autres valeurs non fournies par l'étude statistique, surtout lorsque l'une des variables représente le temps. Par exemple, considérons le tableau suivant donnant la production d'électricité nucléaire de la France en milliards de kWh :
| Année | 79 | 85 | 90 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 |
| Production | 37,9 | 213 | 297,9 | 358,8 | 378,2 | 375,9 | 368,4 | 381,6 |
Nous verrons dans l'étude de cet exemple que la déterminantion d'un modèle mathématique permettra de présager de la production pour des années futures non encore observées.
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