剂量计算是放射治疗计划系统的核心功能之一，其计算精度直接影响放射物理师制定治疗计划的质量。快速高精度剂量计算方法的研究始终是放疗计划系统研究的主要内容之一。本文针对精确放疗计划系统(ARTS：Advanced/AccurateRadiation Therapy System)关键技术中的三种剂量计算方法进行了深入研究，内容包括精确蒙特卡罗剂量计算方法、快速解析剂量计算方法及“随机-解析”耦合剂量计算方法。蒙特卡罗方法是一种随机算法，它可客观地对放射治疗过程进行建模，获得准确的剂量计算结果，但较长的模拟时间阻碍了其在临床计划中的广泛应用。　　 本研究在广泛分析蒙特卡罗计算方法原理与程序的基础上，采用蒙特卡罗程序对精确放疗所涉及的若干重要物理问题进行了研究。内容包括：对MCNP4C程序模拟参数进行了优化研究，给出了在保证一定精度前提下的较佳计算模式；利用BEAMnrc程序对Varian2100C直线加速器进行了建模，总结了建模工作需要注意的事项；基于临床实例模型等，对MCNP、EGSnrc、DPM的模型建模、计算结果、计算时间进行了比较研究，证明了不同蒙特卡罗程序模拟的可靠性。解析“有限笔束”算法是当前适合“三维适形调强治疗计划系统”优化剂量计算的算法，本工作在对新型“有限笔束”算法进行编程实现的基础上，就若干方面进行了改进。包括：采用更为简单的有限项函数构造了解析“有限笔束核”；采用二分段拟合方法，提高了单一拟合的精度；针对模型的不同特点，增加了丰富的非均匀介质修正方法，提高了计算精度。联合蒙特卡罗方法与快速解析算法的“随机-解析”耦合剂量计算方法是一种别具特色的算法，有望成为未来具有临床实用价值的算法之一。本文根据蒙特卡罗算法的计算时间与计算模型体积大小有一定关联，结合DPM、MCNP4C、fsPB各自的功能特点，基于临床头部实例，提出了一种DPM-MCNP-fsPB快速耦合算法，在不影响所需部分计算精度的基础上，显著提高了模拟效率。