各种优化理论和方法

在创新设计过程中，常常要应用优化的理论和方法，最常用的方法如下。

（1）优选法

20世纪60年代，数学家华罗庚在一些企业积极地推广优选法，取得了重大的经济效益和社会效益。优选法即0.618的黄金分割法，是在一条描述工程实际问题的有峰值的曲线上，找到最大值的最节省时间的方法，用0.618进行分割，只要做16次试验就可以找出最大值所在的位置，而如果不采用黄金分割，就要浪费很多时间，可见这是一种节省时间的有效的工作方法。

（2）统筹方法

20世纪六七十年代，数学家华罗庚同样在一些企业中积极地推广统筹学方法，将运筹学拓展为统筹学，也取得了重大的经济效益和社会效益。运筹学是研究从某地出发将货物运送到另外一个地方，去求解一条经济有效的运输路线的方法。首先选择出可能的若干条运输路线，最后通过数学分析和计算得出最理想的一条运输路线。可以说，统筹学是研究用最节省时间的工作程序来完成一件事最有效方法。

下面举一个运筹学的日常生活实例。某次参加一个学术会议，从住宿的宾馆步行到会议中心开会，第一次按照会务组指定路线走，花费了20分钟时间。后来有人告诉了一条近道，结果只花费了10分钟的时间。因一天走4次，第1次已经没有办法挽回了，但第2至第4次走的是近道，结果一天可节省30分钟的时间。这就是运筹学研究的问题。(www.xing528.com)

（3）工程优化

工程优化方法已经广泛应用于工程技术部门，并取得了良好的效果。而工程部门需对几种技术方案的选择是经常碰到和必须解决的问题，这些问题通常又很难用数学规划优化方法予以解决。工程优化法有类比优化法（其中有直接类比、象征类比、似人类比、幻想类比、对称类比和综合类比等）、直觉优化法（其中有智暴法、635法、列举法等）、目标树法和列表评分法等。这些工程优化方法需根据所要研究问题的特点予以选择。

（4）数学规划优化

数学规划优化方法[56]也称最优化方法，它是首先对工程问题通过数学方法建立起能反映工程问题基本特点的数学模型。这个模型应该包括三个要素：设计变量、目标函数和约束函数，然后用数学方法求出对应于目标函数和约束条件的设计变量的最优解。目前该种方法在工程设计中得到了十分广泛的应用，也为企业创造了十分重大的经济效益和社会效益。