随着抗生素对生态系统污染问题的日益凸显，抗生素检测方法的研究也日益受到关注，目前的抗生素检测方法不仅成本高，而且维护与操作复杂。因此，研究一种快速、低成本、适用于多种抗生素的检测方法具有重要的现实意义。本文介绍了偏最小二乘算法（PLS）定性判别与定量分析原理，拉曼光谱检测技术的基本原理、优势与分析流程，以及目前拉曼光谱技术在抗生素检测方面的应用。利用偏最小二乘与便携式拉曼光谱仪实现了对强力霉素（DOTC，四环素）、土霉素（OTC，四环素类）、泰乐菌素（TYL，大环内脂类）的定性判别与定量分析。主要包括：校正集的选取与奇异样本剔除、基于PLS投影分析的光谱变量区间的选取及其对模型的影响、不同预处理技术及其结合对模型的影响，以及定性判别模型的阈值优化等。本文对强力霉素、土霉素和泰乐菌素三种抗生素的水溶液分别进行拉曼光谱分析，提取特征拉曼峰，进行特征峰归属，建立特征波段的定性判别分析模型，然后从光谱预处理、变量选择和阈值优化等方面对模型进行优化。利用优化后的模型对外部样本进行预测分析，准确率100%。本文对强力霉素、土霉素和泰乐菌素的混合溶液进行拉曼光谱分析，利用正交试验设计建立校正集与预测集，然后从奇异样本剔除、光谱预处理、偏最小二乘投影分析选取光谱变量等方面对模型进行优化与讨论。利用最优模型对外部样本进行预测，预测结果较为准确。通过实验验证，本文介绍的方法可以快速、方便地检测水体抗生素组分。此方法性能较好，能对未知样本实现较为可靠的定性判别和定量分析。