本题考察的是程序访问局部性原理。
A选项时间局部性：时间局部性指在近期被访问过的数据或指令在不久的将来可能会再次被访问。这是存储系统优化（如缓存设计）的重要依据之一，正确。
B选项空间局部性：空间局部性指程序在访问某个存储单元后，很可能会访问与之相邻的存储单元。这也是缓存预取机制的重要依据之一，正确。
C选项层次结构依据：程序访问的时间局部性和空间局部性是构建存储层次结构（如寄存器-高速缓存-主存-外存）的主要理论基础，因此正确。
D选项性能指标依据：虽然局部性原理会影响存储系统的性能指标（如命中率、平均访问时间等），但它不是主要依据。性能指标还受存储结构设计、访问模式、硬件实现等多种因素影响。说它是“主要依据”是不准确的，因此此项错误。
因此，选项 D 正确。