试验优化

最优设计方法

试验优化就是在最优化思想指导下，通过广义试验(包括实物试验与非实物试验)进行最优设计的一种优化方法，也是应用数学的一个新兴分支。

在现代社会中，实现过程和目标的最优化，已成为解决科学研究、工程设计、生产管理以及其他方面而实际问题的一项重要原则。

所谓最优化，简单地说，就是高效率地找出问题在一定条件下的最优解。试验优化就是在这种最优化思想指导下，通过广义试验(包括实物试验与非实物试验)进行最优设计的一种优化方法，也是应用数学的一个新兴分支。它从不同的优良性出发，合理设计试验方案，有效控制试验干扰，科学处理试验数据，全面进行优化分析，直接实现优化目标，已成为现代优化技术的一个重要方面。

长期以来在试验领域中，特别是对于多因素试验，传统的试验方法往往只能被动地处理试验数据，而对试验方案及试验过程的优化，常常显得无能为力。这不仅造成盲目地增加试验次数，而且往往不能提供充分可靠的信息，以致达不到预期的目的，造成人力、物力和时间的大量浪费。

近代创立和发展起来的试验优化法，将优化思想和要求贯穿于试验的全过程，从此试验才真正走上科学的轨道，使试验领域发生了深刻的变化，也有力地促进了现代优化技术的发展。

现代优化技术主要分为三个方面：优化控制、优化设计与优化试验。

常用的优化技术有直觉优化、进化优化、试验优化、价值分析优化和数值计算优化。但实际上，这些优化方法不是属于直接优化，就是局于间接优化。试验优化是一种直接优化法。

具体地说，设计试验方案时，不仅使方案具有一定的优良性，也使试验点大大减少，但少量实施的试验点却能获取丰赏的试验信息，得出全面的结论；实施试验方案时，能有效地控制试验干扰，提高试验精度；处理试验结果时，通过简便的计算及分析，可以直接获得较多的优化成果。

显然，试验优化既是全过程优化，又是多目标优化。

对于多快好省地进行多因素试验，对于构造各种线性与非线性数学模型，对于科学研究中发现新规律、实际生产中探寻新工艺、产品开发中进行优质设计、管理科学中寻求最佳决策等，试验优化都是一种非常有效的数学工具。

一切设计、控制与决策，都必须首先从信息载体中获取有用的信息。我们现在正处于控制论时化，当信息成为价值手段，知识、信息和技术成为重要的生产力时，试验优化能够满足时代的需要。因为试验优化实际上是一门关于信息的量的科学，运用试验优化技术，可以既快又省地获取既多又好的信息，并能科学地分析和利用已获取的信息。

通常，试验是指实物试验。但对于试验优化，常常进行的是广义试验。凡是能获取信息的有效的科学手段和方法，都可作为广义试验的试验方法。因此试验优化不仅是提高获取信息效率的一种现代技术，也是适用面很广的一种通用技术。

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