Bivariatne in multivariatne analize so statistične metode za raziskovanje odnosov med vzorci podatkov. Analiza bivariatov proučuje dva seznanjena nabora podatkov in preučuje, ali med njima obstaja povezava. Multivariatna analiza uporablja dve ali več spremenljivk in analiz, ki so, če obstajajo, povezane z določenim rezultatom. V zadnjem primeru je cilj ugotoviti, katere spremenljivke vplivajo ali povzročajo izid.
Analiza bivariatov raziskuje razmerje med dvema nizoma podatkov z dvema opazovanjima iz enega vzorca ali posameznika. Vendar je vsak vzorec neodvisen. Podatke analizirate z orodji, kot so t-testi in preskusi hi-kvadrat, da ugotovite, ali sta skupini podatkov medsebojno povezane. Če so spremenljivke kvantitativne, jih ponavadi narišete na razpršeni ploskvi. Analiza bivariatov preučuje tudi moč katere koli korelacije.
Eden od primerov bivariatne analize je raziskovalna skupina, ki beleži starost moža in žene v samskem zakonu. Ti podatki so seznanjeni, ker obe starosti prihajata iz istega zakona, vendar neodvisno, ker starost ene osebe ne vpliva na starost druge osebe. Podatke načrtujete tako, da kažejo povezavo: starejši možje imajo starejše žene. Drugi primer je snemanje meritev moči oprijema in moči posameznikov. Podatki so seznanjeni, ker obe meritvi prihajata od ene osebe, vendar neodvisni, ker se uporabljajo različne mišice. Načrtujete podatke številnih posameznikov, da pokažete povezavo: ljudje z večjo močjo oprijema imajo večjo moč roke.
Multivariatna analiza preučuje več spremenljivk, da ugotovi, ali ena ali več napoveduje določen izid. Napovedne spremenljivke so neodvisne spremenljivke, rezultat pa odvisna spremenljivka. Spremenljivke so lahko neprekinjene, kar pomeni, da imajo lahko vrsto vrednosti ali pa so dihotomne, kar pomeni, da predstavljajo odgovor na vprašanje z da ali ne. Multipla regresijska analiza je najpogostejša metoda, ki se uporablja pri multivariatni analizi za iskanje korelacij med nabori podatkov. Drugi vključujejo logistično regresijo in multivariatno analizo variance.
Multivariatno analizo so raziskovalci uporabili v študiji Journal of Pediatrics iz leta 2009, da bi raziskali, ali je negativna življenjski dogodki, družinsko okolje, družinsko nasilje, nasilje v medijih in depresija so napovedovalci agresije mladih in ustrahovanje. V tem primeru negativni življenjski dogodki, družinsko okolje, družinsko nasilje, medijsko nasilje in depresija neodvisne napovedovalne spremenljivke, agresija in ustrahovanje pa sta bila odvisna od rezultata spremenljivke. Več kot 600 oseb s povprečno starostjo 12 let je dobilo vprašalnike za določitev napovedovalnih spremenljivk za vsakega otroka. Raziskava je določila tudi spremenljivke izida za vsakega otroka. Za preučevanje nabora podatkov smo uporabili večkratne regresijske enačbe in modeliranje strukturnih enačb. Ugotovljeno je bilo, da so negativni življenjski dogodki in depresija najmočnejši napovedniki agresije mladih.