提出一种结合分层聚类和判别分析对笔迹成分进行分类检验的方法。利用激光显微共聚焦拉曼光谱仪对收集的市面上常见的130支黑色签字笔笔迹样本进行检测。对测量数据进行Savitzky-Golay卷积平滑和Z-score标准化处理,利用组间连接法、组内连接法和离差平方和法三种分层聚类方法对数据进行分类,将三种聚类方法所得分类结果作为判别依据进行判别分析,检验聚类方法的正确率。结合聚类树状图与正确率,最终选择在分类数为4时原始分类结果正确率为100%、留一交叉验证分类结果正确率为98.5%的离差平方和法,提出了适用于黑色签字笔笔迹拉曼光谱数据的分层聚类方法和判别验证方法。