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本章讲述两个重要的内容：描述非线性关系的广义模型和有助于确定模型形式的统计工具。广义模型包括广义线性移动平均（所谓的Volterra形式）和时变系数的自回归模型［状态空间模型（state-space model）］。在某种意义上，以后考虑的其他模型都是本章讨论的广义模型的特例。然而，实际使用时，广义模型太笼统了。本章还讨论频域分析（frequency domain analysis），即线性过程的谱分析（spectrum），其理论结果非常有意义但实际应用有限。
对于非线性模型而言，线性模型的分析工具并不一定有用，特别是对于自相关（auto-correlations）、互相关（cross-correlations）和偏相关（partial correlations）问题更是如此。本章最终讨论有益于非线性模型但需进一步评估其他的分析工具。