肿瘤是危害人类健康的主要杀手。对肿瘤的生长过程进行研究有利于深入了解肿瘤的生长机制和提出治疗方案，具有重要的意义。肿瘤的生长是一个复杂的连续的过程，主要可分为无血管生长，血管生成和有血管生长三个阶段。本文在现有模型的基础上，对肿瘤生长的无血管阶段和血管生成阶段进行了建模研究。对于无血管期肿瘤的生长，本文采用基于有限元方法的连续-离散的混合模型，从细胞尺度和细胞外尺度两个尺度上进行研究。在细胞外尺度，主要考虑影响肿瘤细胞分裂的必需营养物质和影响肿瘤细胞移动坏死的非必需营养物质的扩散作用，使用基于有限元的对流-扩散方程对这一过程进行建模。在细胞尺度，使用基于概率的细胞自动机模型对肿瘤细胞的分裂、移动、死亡进行建模，同时考虑肿瘤表面细胞的自动脱落行为。相比于传统的均匀网格划分的建模方法，使用有限元方法可以适应更为灵活的网格划分，从而更真实的模拟肿瘤的形态变化。对于肿瘤血管生成过程，本文提出了一个混合模型对肿瘤血管网络的形成机制进行研究。内皮细胞的浓度变化受到内皮细胞的分裂增殖，肿瘤血管生成因子的趋化性作用和细胞外基质中的纤连蛋白的趋触性作用三者的影响。相比于其他的模型，在本模型中考虑了微血管网中血液的灌注现象。实验结果表明，本文提出的模型能够较为真实的模拟肿瘤在无血管阶段和血管生成阶段的生长过程。在无血管生长阶段，本模型可以呈现出肿瘤内部三层结构：外围增殖层，中间休眠层和中心坏死层，生长过程中肿瘤细胞数量变化符合先指数后线性的增长趋势；在血管生成阶段，本模型能再现血管生成的主要生物现象，包括树状结构，“毛刷”现象等。因此本文提出的模型方案具有较好的可行性，可为进一步研究药物对肿瘤细胞的影响作用打下基础。