在后基因时代，蛋白质三维形状相似性比较是蛋白质形状分析中一个非常重要的研究内容。蛋白质相似性研究可以了解蛋白质的结构及其功能，从而可以在医药研究、蛋白质结构检索与预测等领域发挥重要作用。由于蛋白质三维模型表面形状复杂，以及模型变形对拓扑结构变化和相似性分析的影响，导致了其形状分析的难度增大。本文充分考虑蛋白质三维模型的全局和局部特征，对蛋白质相似性分析进行研究，主要做了以下一些方面的工作：1.分析当前三维模型骨架提取的研究现状，并阐述现有三维模型的形状相似性分析方法，指出其重要的研究意义以及广泛的应用背景。2.针对蛋白质常见两种三维模型：网格模型和空间填充（CPK）模型进行实验，提出一种基于骨架的蛋白质三维模型相似性分析方法，结合相似度分析函数以及灰色关联分析进行三维形状比较。3.对于蛋白质网格模型，在多分辨率Reeb图（MRG）骨架提取算法基础上，根据其提取骨架过程中出现的问题，提出改进MRG骨架提取算法；针对CPK模型，由于其没有蛋白质网格模型的边、面关系，此时不能用MRG算法进行骨架抽取，提出改进的L1-中值骨架提取算法，得到满意的骨架效果作为全局特征。4.利用提取的骨架构建相似性分析局部特征，提出局部直径或局部半径的特征构建方法。首先均匀抽取模型表面的点作为样本点，减少因使用全部点造成计算量过大的影响。然后计算样本点到骨架的最短距离，从而构成一维向量，即局部半径特征。5.最后使用距离测度法以及灰色关联分析，对蛋白质模型的局部直径或半径一维特征向量进行相似性分析。本文主要采用相对误差距离以及灰色关联分析法分析蛋白质间的相似性，并与常用的CE, Dali-Light, FATCAT等方法进行比较，发现本文方法实验结果更加准确。最后，本文对该研究课题的主要内容进行了总结，并对今后的工作进行了展望。