Aikasarja on havaintoyksiköstä tehtyjen mittausten muodostama aineisto. Havainnot ovat tavallisesti peräkkäisiä, ja mittaukset on tehty tasaisin aikavälein, mutta väliaikojen tasaisuus ei kuitenkaan ole välttämätöntä[1]. Aikasarja-aineisto on usein yksiulotteinen, jolloin se koostuu vain yhden havaintoyksikön mittauksista. Moniulotteinen aikasarja-aineisto koostuu usean havaintoyksikön mittauksista, jotka on yleensä tehty samoina ajankohtina. Käytännön esimerkki aikasarjoista ovat ilmastotilastot. Aikasarjoja käytetään pitkittäistutkimuksissa.
Aikasarjan havainnot on järjestetty ajan mukaan nousevaan suuruusjärjestykseen. Aikasarja-aineisto voi olla jatkuvaa tai diskereettiä, jonka mukaan aikasarjaa nimitetään vastaavasti jatkuvaksi tai diskreetiksi aikasarjaksi.[1]
Aikasarja-analyysi tutkii menetelmiä, joiden avulla voidaan tehdä päätelmiä aikasarjan taustalla olevasta satunnaisprosessista. Analyysissa muodostetun mallin perusteella voidaan tehdä menneiden havaintojen avulla ennusteita prosessin tulevista arvoista. Tyypillinen sovellus aikasarja-analyysista on osakkeen avauskurssin ennustaminen kurssin historialla.
Tyypillisesti aikasarjaa merkitään:
joka määrittelee luonnollisilla luvuilla indeksoidun aikasarjan X.