观测是天文研究的重要手段，观测必然产生大量的观测数据。随着天文观测的快速发展，观测数据也日渐庞大，对这些数据进行适当的处理是从中提取有用信息的必要手段。该书以概率统计为基础，介绍了天文上常用的几种数据处理方法，解释这些方法的原理和应用前提，并给出天文上的一些实例。本书共分七章，第1~2章介绍概率统计基础与误差概论和最小二乘法；第3~5章介绍几种统计分析方法，包括回归分析、谱分析、平滑和滤波；第6章给出了随机信号功率谱估计的概念和方法；第7章介绍了多变量数据分析的方法；并在每章给出了详细的天文案例。