日本語では，読み手や聞き手が容易に推測できる語は頻繁に省略される．これらの省略を適切に補完することは，自然言語解析，とりわけ文脈解析において重要である．本論文は，日本語における代表的な省略現象であるゼロ代名詞に焦点を当て，確率モデルを用いた照応解析手法を提案する．本手法では，学習を効率的に行なうため，確率モデルを統語モデルと意味モデルに分解する．統語モデルは，ゼロ代名詞の照応関係が付与されたコーパスから学習する．意味モデルは，照応関係が付与されていない大規模なコーパスを用いて学習を行ない，データスパースネス問題に対処する．さらに本手法では，照応解析処理の精度を高めるために確信度を定量化し，正解としての確信が高いゼロ代名詞のみ選択的に結果を出力することも可能である．新聞記事を対象にした照応解析実験を通して本手法の有効性を示す．