機(jī)械優(yōu)化設(shè)計是20世紀(jì)60年代迅速發(fā)展起來的一種新的設(shè)計方法。它應(yīng)用近代數(shù)學(xué)規(guī)劃理論和計算機(jī)，能使一項(xiàng)設(shè)計在一定的技術(shù)和物質(zhì)條件下尋求一個技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)佳的設(shè)計方案。它使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計方法產(chǎn)生了重大的變革，促進(jìn)了現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計理論和方法的發(fā)展，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益日益顯著。
機(jī)械優(yōu)化設(shè)計是機(jī)械設(shè)計類專業(yè)的一門必修課程，其目的是使設(shè)計者樹立優(yōu)化設(shè)計的思想，掌握優(yōu)化設(shè)計的基本概念和基本方法，獲得解決機(jī)械優(yōu)化設(shè)計問題的初步能力。本書作者長期在高校中從事機(jī)械優(yōu)化設(shè)計教學(xué)工作，認(rèn)識到目前該課程的教材普遍以機(jī)械優(yōu)化設(shè)計的理論教學(xué)為主，因此很多同學(xué)學(xué)完后不會應(yīng)用，依然是一頭霧水。本書從應(yīng)用實(shí)際出發(fā)，在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，與機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計等課程緊密結(jié)合，列舉了許多工程中的設(shè)計實(shí)例，因此，通過對本書的學(xué)習(xí)，設(shè)計者不但可以掌握優(yōu)化設(shè)計理論，而且可以很容易地將該理論應(yīng)用到實(shí)踐中去。
全書分為兩大部分：部分是優(yōu)化設(shè)計的基本概念及數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；第二部分是具體的優(yōu)化設(shè)計方法，包括一維搜索方法、無約束優(yōu)化方法、線性規(guī)劃、約束優(yōu)化方法等。本書內(nèi)容的選擇貫徹“少而精”和“理論聯(lián)系實(shí)際”的原則。內(nèi)容的編排由淺入深，注意邏輯性與系統(tǒng)性，強(qiáng)調(diào)物理概念及幾何解釋，便于工程應(yīng)用。
本書由海南大學(xué)副教授張寶珍博士、樊軍慶教授任主編并統(tǒng)稿，海南大學(xué)副教授馬慶芬博士、天津科技大學(xué)呼英俊副教授任副主編。參加本書編寫的老師有云南大學(xué)趙越副教授（緒論、第2章），海南大學(xué)樊軍慶教授（第1、3章）、張寶珍副教授（第4、8章）、王文講師（第5章）、馬慶芬副教授（第6章），天津科技大學(xué)呼英俊副教授（第7章）。
本書由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)教授楊曉清博士任主審，參加審稿的老師還有大連理工大學(xué)副教授劉培啟博士、河北科技大學(xué)副教授蔣靜智博士、海南大學(xué)張燕副教授、劉世豪博士。審稿人對本書提出了許多寶貴意見，在此表示衷心的感謝！
本書的編寫和出版得到了海南大學(xué)科研啟動基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號kyqd1538）的資助。
由于編者水平有限，書中難免有疏漏之處，懇請廣大讀者批評指正。
編者
前言
緒論
0.1什么是機(jī)械優(yōu)化設(shè)計
0.2傳統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化設(shè)計
0.3機(jī)械優(yōu)化設(shè)計的特點(diǎn)
0.4優(yōu)化設(shè)計在機(jī)械設(shè)計中的作用
0.5機(jī)械優(yōu)化設(shè)計的發(fā)展概況
0.6本課程的主要內(nèi)容
第1章機(jī)械優(yōu)化設(shè)計概述
1.1工程中的機(jī)械優(yōu)化設(shè)計問題
1.2機(jī)械優(yōu)化設(shè)計中的數(shù)學(xué)模型
1.3優(yōu)化設(shè)計問題的基本解法
習(xí)題
第2章極值理論簡介
2.1多元函數(shù)的方向?qū)?shù)與梯度
2.2多元函數(shù)的泰勒展開式
2.3無約束優(yōu)化問題的極值條件
2.4函數(shù)的凸性
2.5等式約束優(yōu)化問題的極值條件
2.6不等式約束優(yōu)化問題的極值條件
習(xí)題
第3章一維搜索方法
3.1概述
3.2搜索區(qū)間的確定與區(qū)間消去法原理
3.3一維搜索的試探法
3.4一維搜索的插值法
3.5工程設(shè)計應(yīng)用
習(xí)題
第4章無約束優(yōu)化方法
4.1概述
4.2最速下降法
4.3牛頓型方法
4.4共軛方向及共軛方向法
4.5共軛梯度法
4.6變尺度法
4.7鮑威爾法
4.8坐標(biāo)輪換法
4.9單形替換法
4.10工程設(shè)計應(yīng)用
習(xí)題
第5章線性規(guī)劃
5.1線性規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)形式與基本性質(zhì)
5.2基本可行解的轉(zhuǎn)換
5.3單純形法
5.4單純形法應(yīng)用舉例
5.5修正單純形法
5.6工程設(shè)計應(yīng)用
習(xí)題
第6章約束優(yōu)化方法
6.1概述
6.2隨機(jī)方向法
6.3復(fù)合形法
6.4可行方向法
6.5懲罰函數(shù)法
6.6二次規(guī)劃法
6.7工程設(shè)計應(yīng)用
習(xí)題
第7章多目標(biāo)及離散變量優(yōu)化方法簡介
7.1多目標(biāo)優(yōu)化問題
7.2多目標(biāo)優(yōu)化方法
7.3離散變量優(yōu)化問題
7.4離散變量優(yōu)化方法
7.5工程設(shè)計應(yīng)用
第8章智能優(yōu)化計算簡介
8.1人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法
8.2遺傳算法
8.3模擬退火算法
8.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)位的混合優(yōu)化學(xué)習(xí)策略
8.5工程設(shè)計應(yīng)用
部分習(xí)題參考答案
參考文獻(xiàn)
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