從工程角度來(lái)說(shuō)，最優(yōu)化就是尋求工程設(shè)計(jì)的最優(yōu)方案。通常是在滿足一定約束條件下，使設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)，如產(chǎn)品成本最低，利潤(rùn)最大；或重量最輕，用料最省，等等。在生產(chǎn)組織和管理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、資源分配、交通運(yùn)輸生產(chǎn)調(diào)度等領(lǐng)域廣泛存在著最優(yōu)化問(wèn)題，而最優(yōu)化理論本身也已發(fā)展成為數(shù)學(xué)的一個(gè)分支。

優(yōu)化設(shè)計(jì)既是一種設(shè)計(jì)方法也是一種設(shè)計(jì)理念。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)更多地依賴于技術(shù)進(jìn)步和科技創(chuàng)新，優(yōu)化設(shè)計(jì)在其中扮演著重要角色。優(yōu)化設(shè)計(jì)滲透在機(jī)械、化工、建筑、環(huán)境、動(dòng)力、航空、經(jīng)濟(jì)等眾多領(lǐng)域，從事相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)工作的專業(yè)人員急需通過(guò)輕松、快捷的方式掌握優(yōu)化設(shè)計(jì)方面的理論知識(shí)，以提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平。無(wú)論是從學(xué)習(xí)的角度還是從應(yīng)用、研究的角度來(lái)說(shuō)，科技工作者都希望通過(guò)輕松、友好、快捷的方式學(xué)習(xí)、速掌和運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)理論。

學(xué)習(xí)的目的不是為了簡(jiǎn)單地?fù)碛兄R(shí)，而是要靈活地運(yùn)用知識(shí)，并有所創(chuàng)新�，F(xiàn)有的關(guān)于優(yōu)化設(shè)計(jì)或數(shù)學(xué)規(guī)劃方面的書(shū)籍，在編程語(yǔ)言上或選擇Fortran這樣的高級(jí)語(yǔ)言，或直接運(yùn)用Matlab優(yōu)化設(shè)計(jì)工具箱的函數(shù)，對(duì)讀者來(lái)說(shuō)這兩種方式都存在一定的缺陷。前者因變量結(jié)構(gòu)以單個(gè)元素為基礎(chǔ)，編寫出的程序冗長(zhǎng)、復(fù)雜，程序調(diào)試?yán)щy、周期長(zhǎng)，令讀者望而生畏；而后者雖使讀者能快速運(yùn)用函數(shù)求解問(wèn)題，但總不免有只知其然，不知其所以然之嫌，或讀者并不滿足于傻瓜化、黑箱式的便捷，更想發(fā)揮自己的創(chuàng)造能力，編出更靈活，更實(shí)用的程序。

Matlab語(yǔ)言繼承了目前眾多高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)充分考慮了各行業(yè)數(shù)值計(jì)算和仿真的需要，提供了從數(shù)學(xué)到工程，從經(jīng)濟(jì)到生物的各種專用函數(shù)和工具箱，以編程環(huán)境的集成性、靈活性、開(kāi)放性、仿真模塊和工具箱的多樣性和專業(yè)性受到高校師生、科研人員和工程技術(shù)人員的鐘愛(ài)。Matlab語(yǔ)言基于向量和矩陣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，集成化開(kāi)發(fā)環(huán)境，給運(yùn)用者提供了編寫篇幅小巧、結(jié)構(gòu)清晰，結(jié)果表達(dá)方式豐富的程序的條件。

面對(duì)潮水般涌來(lái)的新知識(shí)、新理論、新技術(shù)，如何能在較短的時(shí)間內(nèi)掌握所需的知識(shí)，并用于實(shí)際工作中，發(fā)揮生產(chǎn)力的威力，既是科技工作者要考慮的問(wèn)題，也是作者要考慮的問(wèn)題。本書(shū)宗旨：以清晰、簡(jiǎn)潔、完整的基本理論為基礎(chǔ)；以實(shí)用、多角度的工程實(shí)例為對(duì)象；以方便、快速、功能強(qiáng)大的Matlab語(yǔ)言為工具，以輕松、友好的方式，介紹優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論及應(yīng)用。

本書(shū)內(nèi)容包括10章，其中第1章介紹優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本模型知識(shí)；第2章至第7章介紹經(jīng)典或傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，包括一維搜索、無(wú)約束優(yōu)化方法和有約束優(yōu)化；第8章介紹多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)；第9章介紹章Matlab優(yōu)化工具箱函數(shù)及應(yīng)用；第10章介紹優(yōu)化算法的工程應(yīng)用。

本書(shū)由陳玉英統(tǒng)稿，張永恒審核，陳玉英（蘭州交通大學(xué)）、嚴(yán)軍（西北師范大學(xué)）、許鳳（蘭州交通大學(xué)）、張紅兵（蘭州交通大學(xué)）編寫。其中第4章、第5章、第9章第7節(jié)、第8節(jié)、第10章第1節(jié)、第2節(jié)、第5節(jié)由陳玉英編寫；第6章、第9章第1節(jié)~第6節(jié)由嚴(yán)軍編寫；第2章、第3章、第10章第3節(jié)、第4節(jié)及習(xí)題由許鳳編寫；第1章、第7章、第8章、第10章第6節(jié)由張紅兵編寫。在編寫過(guò)程中張鵬、劉金平、程明、周志勇完成了部分程序的調(diào)試工作在此表示感謝。在編寫過(guò)程中參考了網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)作者的資料在此一并表示感謝。

由于作者水平有限，書(shū)中錯(cuò)誤和缺點(diǎn)也在所難免，敬請(qǐng)廣大讀者提出寶貴意見(jiàn)。