Mit dem Durbin-Watson Test kann die Unabhängigkeit der Residuen eines Modells überprüft werden. Die Unabhängigkeit der Residuen ist zum Beispiel eine wichtige Modellannahme für die Berechnung einer linearen Regression.
Statistisch gesprochen, erfolgt ein Test der Autokorrelation auf Signifikanz. Teststatistik ist die D-W Statistik. Ist die Unabhängigkeit der Residuen gegeben, sollte die Autokorrelation nahe 0 liegen und nicht signifikant sein. Die D-W Statistik liegt dann nahe 2.
Eine Verletzung der Annahme der Unabhängigkeit der Residuen, welche auch zu einem signifikanten Durbin-Watson Test führen würde, ist beispielsweise das Vorliegen von Messwiederholung. In diesem Fall müssen Modelle verwendet werden, die die durch Messwiederholung entstehende Abhängigkeit der Residuen verkraften können, z. B. Multilevel-Modelle.