近年来，与70％人口有关的亚健康问题逐渐成为社会关注的热点。对亚健康状态的早期检测不仅有助于预防疾病，而且可以减少社会医疗费用。目前还没有一种能够定量、有效、客观评价生理系统健康状况的方法。论文从心血管系统着手，结合生理学和病理学原理，综合使用信号处理以及统计学等方法，提出了一种简单的适合在大范围人群(社区)中使用的生理系统健康状况定量测评的方法。 论文的主要工作及结论如下： 1.针对心血管系统的特点，设计了1分钟阶梯运动实验，在心血管系统处于应激状态后，通过心率和血压在运动恢复过程中的变化规律来评价心血管系统和自主神经系统的功能，并完成了测评系统软件、硬件的设计开发以及400余例健康人以及典型心血管疾病(高血压病)患者运动实验数据的采集； 2.从运动心电数据中分析出运动心率信号后，提出了将其在时间-频率平面上分解的方案，计算了58个运动心率参数来代表心率响应信号与心率变异信号的时域和频域生理信息在运动实验中的变化过程，并证明差分曲线法和时频分布法是计算上述参数的较有效方法；从运动血压数据中计算了21个运动血压参数来代表血压在运动实验中的变化过程； 3.扩展了运动IPFM(积分脉冲频率调制)模型，完成了运动实验中心血管系统和自主神经系统对运动心率信号调控过程中的仿真，分析了运动心率参数与心血管系统以及自主神经系统的内在联系，指出在运动过程中心肌细胞离子通透性、动作电位的幅度和自主神经系统冲动发放频率的变化是心率信号在运动过程中变化的主要原因； 4.综合使用主成分分析、相关分析、判别分析、多元回归分析等统计方法，将58个运动心率参数与21个运动血压参数简化为2个参数，分别作为评价心血管系统(自主神经系统)的普适指标以及高血压病风险的特异指标，并利用心血管年龄的概念指出在对心血管系统调控功能的损害程度上，疾病的出现与年龄的增长是等价的。 通过高血压患者的数据，证明该测评方法可以对心血管系统健康状况进行客观有效的定量测评，并可能应用于生理系统亚健康状态测评。