激光诱导击穿光谱(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)是近年来发展起来的一项新型光谱分析技术,可实现快速原位、实时在线、多元素同时检测,在诸多领域极具应用潜力。但是目前激光诱导击穿光谱的分析方法还不成熟,特别是定量分析精度还无法和传统的光谱分析方法相比,LIBS技术距离实用化还有一段距离。本文以促进LIBS技术实用化为目标,从LIBS分析方法入手,对定性分析和定量分析中的若干重要问题进行了研究,重点是研究定量分析方法。本文完成的主要工作包括：(1)设计、搭建了一套LIBS实验系统,能够同步完成光谱采集和等离子体成像任务。并研究了若干关键实验参数对LIBS的影响,对其进行了优化。(2)针对LIBS定性分析在物质识别与分类中应用问题,提出了一种基于主成份分析和自组织映射神经网络的LIBS光谱无监督分类方法,并成功运用在岩石岩性的识别分类上。(3)针对LIBS连续背景对谱线干扰导致的定量分析不准确问题,结合LIBS连续背景的特点,提出了一种动态背景自动校正方法,实验验证经过背景校正后定标曲线的决定系数得到改善。(4)针对LIBS光谱不稳定,随机起伏较大的问题,提出了一种基于等离子体成像强度的光谱归一化方法。实验结果表明,这种方法比起传统的全谱归一化方法,能够更好地降低光谱起伏,提高信号稳定性。(5)针对现有分析方法的前提假设“等离子体是局部热平衡的”与实际等离子体状态不完全一致的问题,提出了一种多元非线性定量分析方法,这种方法对温度不敏感,不需要等离子体处于局部热平衡状态。对合金钢中Mn元素的定量分析表明,这种方法定量分析结果的准确性和稳定性均优于常规的内标法。(6)针对复杂基体中共存元素效应对定量分析结果的影响,改进了现有的PLS分析方法,并将其运用在炉渣中多种成份的定量分析上。实验结果显示,改进后的PLS分析方法对炉渣中四种成份的测量误差均小于传统的PLS分析方法。本文的研究成果丰富了LIBS的定性、定量分析方法,有助于促进LIBS技术的实用化。