目录 1
第一章 优化计算一般介绍 1
§1-1 什么是优化技术 1
§1-2 优化计算的数学模型 10
一、设计变量 10
二、目标函数 13
三、约束条件 17
四、数学模型的建立 21
一、无约束条件，只有一个设计变量的0.618法 27
§1-3 以0.618法为基础，无约束条件一维问题的优化方法 27
二、进退法确定搜索区间 31
三、随机法确定出发点 34
§1-4 以0.618法为基础的n维问题的优化方法 36
一、无约束条件的坐标轮换法 36
二、有约束条件，以0.618坐标轮换法为基础的罚函数法 41
第二章 优化方法的数学预备知识 48
§2-1 矩阵的概念和矩阵的简单运算 48
一、矩阵的概念 48
二、矩阵的运算 51
三、逆矩阵 55
§2-2 实二次型及正定矩阵判别 57
§2-3 函数的梯度与海赛矩阵 59
一、方向导数 59
二、梯度 62
三、海赛矩阵 66
§2-4 多元函数的泰勒展开式 68
§2-5 函数的凸性 70
一、凸集 71
二、凸函数的定义 71
三、凸函数的基本性质 72
四、函数的凸性与局部极值及全域最优值之间的关系 74
第三章 无约束最优化方法 75
§3-1 什么是非线性规划 75
§3-2 无约束的极值问题 78
一、间接寻优法（解析法） 79
二、直接寻优方法（搜索法） 84
§3-3 一维搜索的最优化方法 86
一、切线法 86
二、二次多项式逼近法 91
三、三次插值法 97
§3-4 无约束多变量间接最优化方法（使用导数） 102
一、梯度法（最速下降法） 103
二、牛顿法 112
三、共轭梯度法 115
§3-5 无约束多变量直接寻优方法（不用导数） 123
一、共轭方向法（鲍威尔法） 124
二、单纯形加速法 130
第四章 有约束条件多变量的优化方法 142
§4-1 消元法 143
一、等式约束的拉格朗日乘子法 144
§4-2 拉格朗日乘子法 144
二、不等式约束的拉格朗日乘子法 148
§4-3 罚函数法 148
一、外点法 149
二、内点法 153
三、混合法 159
§4-4 可行方向法 160
§4-5 约束随机方向搜索法 167
§4-6 准则设计法 175
§4-7 优化方法简述 182
第五章 机械优化设计中应注意的几个问题及优化设计实例 185
§5-1 如何处理整数变量和离散设计变量 185
一、把整数变量、离散变量作为连续变量 185
二、最优整型法 188
§5-2 数据表格及线图资料的使用 193
§5-3 初罚因子R（0）的确定方法 195
§5-4 多目标函数寻优 199
一、加权因子法 200
三、设计分析法 206
二、主要目标法 206
四、功效系数法 207
§5-5 机械优化设计举例 210
一、单级齿轮减速器的优化设计 210
二、弹簧优化设计举例 215
三、平面铰链四杆机构优化设计 219
四、三级圆锥（弧齿）圆柱（斜齿）齿轮减速器按展开长最小优化分配传动比 225
附录一 无约束条件，一维问题的0.618法优化程序 236
附录二 无约束条件，n维问题的0.618坐标轮换法 240
附录三 以0.618坐标轮换法为基础的罚函数优化程序 244
参考文献 248