色谱联用技术的不断发展，带动了基于色谱仪器的分析方法的不断开发，使得分析对象的复杂程度有了极大的提高。分析的样品已经不再局限于简单的标准样品，而是包含许多未知组分的复杂体系样品。这些复杂样品包含于生活的各个领域，如药品、食品、生物、环境等。色谱联用技术对于这些复杂样品的分析产生了大量复杂的数据，从复杂数据中提取有效的信息进行准确的定性定量研究具有十分重要的意义。在本文中，我们将复杂体系色谱分析数据作为研究对象，一方面建立了色谱保留时间与化合物性质相关的定量模型，另一方面也建立了多重分析手段数据融合的定性分析模型。此外，还研究了联用色谱重叠信号的解析方法，并用于拟南芥、多组分有机农药样品的定量定性分析。具体包括了以下四个工作内容:　　(1)建立了一种用于氯化石蜡保留时间预测的定量结构色谱保留关系(QSRR)模型。短链氯化石蜡是一类可持续性有机污染物，由于氯化石蜡类物质在结构上的相似性使得对氯化石蜡中各组分进行定性定量分析十分困难，目前还无法对短链氯化石蜡进行完全分离，以确定各组分的保留时间。本章以已知的氯化石蜡气相色谱保留时间和结构数据为基础，建立了氯化石蜡结构性质与保留时间相关的QSRR模型，并用来对C10氯化石蜡的保留时间进行预测。首先，通过逐步回归算法选出与保留时间相关的短链氯化石蜡分子的结构描述符。然后，利用多元线性回归(MLR)、偏最小二乘(PLS)回归和最小二乘-支持向量回归(LS-SVR)建立保留时间和分子描述符之间的QSRR模型。比较发现PLS的建模效果最好，决定系数为0.9996，预测值的均方根误差为0.015。因此，将PLS方法用于预测49种C10的短链氯化石蜡的保留时间。选取其中三个氯化石蜡分子进行GC-MS分析，发现实验测定的保留时间和预测的保留时间有良好的相关性，这验证了模型的准确性。　　(2)建立了一种对添加了非法人工合成活性药物的减肥胶囊快速判别分析的方法。目前，对各类药物产品进行快速判别分析在药物工业和药物安全领域是一项重要的研究课题。本文中，测量了22个减肥胶囊样品的快速气相色谱和电子鼻信号，这22个减肥胶囊共包含了四类样品，分别是无添加的胶囊、添加了西布曲明的胶囊、添加了酚酞的胶囊、二者都添加的胶囊。为了实现有添加和无添加减肥胶囊的快速分类，使用主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)对快速气相色谱和电子鼻采集到的数据进行分析处理。比较这两种方法的分类效果，发现PCA和LDA都能实现有添加和无添加胶囊的分类。虽然对于非法添加的种类的识别效果LDA要优于PCA的分类效果，但分类效果不是很理想。因此，为了提高添加非法药物胶囊的分类效果，采用数据融合的方法将采集到的快速气相色谱和电子鼻两种分析数据进行融合处理，进一步提高分类效果。结果表明，融合后的数据实现了对不同类型的非法添加人工合成药物的胶囊的识别。　　(3)建立了一种化学计量学方法和高效液相色谱(HPLC)技术相结合测定拟南芥植物中胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶含量的分析方法。5-甲基胞嘧啶是胞嘧啶的甲基化产物，二者色谱性质相近简单的色谱分离很难实现二者的分离，文中使用高效液相色谱对样品进行分析，结合非负免疫算法(NNIA)对色谱信号中的重叠信号进行解析以获得胞嘧啶和甲基胞嘧啶的纯组分信号。将提取的纯组分信号进行定量分析，并通过气相色谱质谱(GC-MS)分析来验证该方法的准确性。本章共选取了5个不同生长时期的拟南芥样品，测得样品的回收率范围为94-105％，考察其生长周期中甲基化水平变化范围为11-12％。　　(4)应用目标波段熵最小化(BTEM)方法解析高重叠的GC-MS信号中各组分的色谱和质谱。BTEM方法是一种自模式曲线分辨方法，被用于混合光谱信号中纯组分物质光谱的提取。在本文中，首先，将重叠的色谱数据沿着保留时间方向分成不同的时间段。每一保留时间段的数据进行奇异值分解(SVD)，得到含有抽象色谱信息的载荷。基于非负约束和纯色谱信号的香农熵最小原则，优化载荷的组合，从而将重叠信号中纯组分的色谱、质谱信号进行重构。为了验证BTEM方法的效果，分别选取了一组包含四组分的模拟GC-MS数据和一组包含了十八种有机磷农药的重叠GC-MS数据来进行分析。结果表明，BTEM方法对模拟数据和实验数据中各重叠组分的色谱信号和质谱信号都能得到满意的解析结果。因此，BTEM是一种非常实用的解析重叠色谱信号的分析方法。