本文将响应面方法引入结构优化设计，解决了二维连续体结构形状优化问题并进行了程序实现。利用响应面方法构造目标和约束函数的近似函数，将原问题中的隐函数显式化并构造二次规划近似模型。通过反复构造近似模型并求解序列二次规划问题，求解结构在位移和应力约束条件下的最优形状。利用响应面方法构造近似模型无需进行灵敏度分析，适于解决灵敏度难求的情况。响应面的构造不涉及结构分析具体过程，可以解决多种类型问题及其耦合问题。然而由于采用最小二乘原理，响应面不能达到精确最优点；此外其整体逼近效果只能利用统计指标模糊地指出，无法构造合理的运动极限，造成近似模型失真。针对以上问题，本文对响应面方法提出改进，构造通过精确点的响应面，结合适当的试验设计方法，在减少试验点的同时保留了约束函数的基本曲率信息，并利用该信息构造二次评价函数。通过线性响应面对评价函数的相对误差确定具有给定逼近精度的响应面范围，形成具有自适应能力的理性运动极限。文中算例对改进响应面和理性运动极限进行了分析，说明了这种优化策略能够明显提高优化质量，验证了它的有效性和稳定性。 在程序设计方面，本文实现了基于视窗系统的二维连续体形状优化程序。该程序采用利用VisualC++语言开发程序主体结构和图形界面，利用MatlabC/C++数学函数库进行科学计算，利用Strand7有限元分析系统进行结构分析。程序能够完成应力和位移约束下的形状优化问题，能够解决带有热载荷的多工况优化问题。