优化设计

出处：按学科分类—政治、法律 复旦大学出版社《国际惯例词典》第521页（929字）

优化设计是在复杂问题的多种设计方案中找出尽可能完善的或最适宜的设计方案的科学设计方法。

优化设计是60年代初期开的一门新兴学科，是将最优化技术与计算机技术相互结合的产物。最优化的方法归属于数学领域，起源于牛顿(Newton)、拉格朗日(Lagrange)和柯西(Cauchy)的微积分方法，后经许多数学家的努力，到本世纪60年代初期，逐步形成了诸如线性规划、非线性规划、动态规划、几何规划、目的规划以及有约束和无约束优化、网络分析法、对策论等一系列最优化算法。

与此同时，计算机技术也发展到了较高的水平，能为最优化的方法提供一个最有效的求解手段，从而能够完成现实生活中的优化设计问题。

数学上的优化结果，通常是指最优化值，在数学函数的极值——最大值和最小值中取值，而现代优化设计是指在满足多种设计目标和约束条件下所获得的最适宜的值。

优化设计应用的领域非常广泛，如社会管理领域、决策分析、军事、宇航、以及各类工程技术领域等。

我国从70年代起，逐步兴起了优化设计，开始还主要在军事及大型工程项目中应用。

自80年代中期开始，微机应用在我国得到了迅速的发展，优化设计在各个领域中的应用也随之发展起来，此间的主要应用是在工程技术领域，而在社会学、企业管理、金融等领域的大型优化设计是进入90年代才出现的。

通常的优化设计包含以下三个方面的内容和步骤：(1)提出设计问题，包括：①设计目标要求；②设计参数或变化因素；③设计准则。

(2)建立数学模型，包括目标函数(由设计要求抽象得出)和约束函数(由设计准则抽象而出)，这是关键而又困难的一步。(3)设定一系列优化参数，由计算得出一系列方案值，然后比较方案，进行评价，判断此方案是否已达到最佳方案值，若否，则修改设计参数，重复计算和进行方案评价，直至得到一个最优方案。

在整个过程中，计算机完成的工作可少至只做计算，也可大至全部过程，这取决于问题的复杂程度、经验数据、数学模型建立的可靠合理性，以及计算机的性能及软件水平等诸多因素。