利用独立成分分析（ICA）与相依成分分析（DCA）从混合谱学信号中直接提取源信号的谱学轮廓，实现混合谱学信号中接近纯组分谱学信号的“数学分离”。研究结果表明，ICA与DCA均具有“盲源信号分离”的潜能，特别是当实际源信号分布为宽带分布时DCA具有更好的提取能力。将ICA与DCA用于黄芩、大黄、茶叶等天然产物炮制过程或泡饮过程分析，提取得到的独立组分（IC）或相依组分（DC）信息，能够定性说明这些天然产物中具有的活性组分的种类；进一步利用这些IC或DC的变化趋势，可以表征炮制或泡过程进行的程度，据此建立“光谱分析-ICA/DCA”联合法确定天然产物炮制终点或泡饮次数确定的新方法，有效避免避免传统高效液相色谱（HPLC）及其与光谱、质谱等联用分析技术需要繁琐样品预处理、标准对照品和仪器费用较高等缺点，克服感官分析结果因人而异造成终点判断存在的较大差异。.　　利用核函数将紫外光谱（UV）信号映射到高维特征空间后进行支持向量回归(SVR)，建立水性基质中多种色素含量测定模型。进一步采用标准加入法(SAM)在碳酸饮料中加入不同量的多种色素，建立UV-SVR-SAM法高通量快速筛查碳酸饮料中的色素含量的测定方法，结果与传统HPLC等方法相当。将ICA引入到相关数据处理，分别提取纯水模拟样品中与色素相关的DC信息，在实际饮料加入标准样品中提取包括色素和其他背景信息的IC信息，选择与色素相关的IC进行SVR分析，同时实现实际样品中背景信号扣除、分析信息提取，建立了UV-SVR-SAM法测定水性基质饮料中多种色素测定的新方法。. 将连续小波变换（CWT）与气相色谱-质谱（GC-MS）结合，利用CWT解析PVC包装材料中增塑剂及其在油性食品介质中迁移量的测定，提高了传统方法中邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）和邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP）2种增塑剂色谱峰严重重叠与信噪比低等定性与定量的困难，有效提高了重叠峰的分辨率与信噪比。利用ICP-MS方法测定黄芩中多种微量金属元素含量，并对其中某些金属元素进行初级形态分析，研究了不同产地黄芩中金属元素含量分布特征，说明了天然产物炮制过程中金属元素形态的变化；利用微波消解-ICP-MS技术测定人体胃癌和癌旁组织中多种微量元素含量，得到了具有聚类效果的数据，为潜在胃癌诊治提供一定的数据支撑。