搜索引擎营销（SEM）作为互联网营销中最具影响力的推广方式之一，一直是各个品牌商以及电商所青睐并且用于推广其品牌或产品的方式，他们花费大量的预算在搜索引擎中购买关键词，并进行关键词及其相应广告创意的推广从而吸引客户。通常情况下关键词的出价越高，所对应的广告创意的排名也就越高，所以他们用修改关键词出价的方式去改变他们在搜索引擎中购买的关键词的排名，然而在这一过程中，如果每次修改出价都由人工来完成，那么这个过程将十分繁琐并且效率低下。因此迫切地需要利用计算机来代替手工去完成这些工作。本文分析上述现状以及当前市场上一些相关软件产品的功能特点，再加上来自客户的需求，共同构成了整个关键词竞价排名系统的功能需求。本文基于这些功能需求并对其进行充分的分析与设计，并利用Java技术对整个系统进行编码实现，其中包括最核心的竞价逻辑控制以及竞价算法的设计与实现，并利用多元线性回归模型去预测关键词在全地域下的平均排名，利用时间序列上的回归模型去预测关键词在未来一段时间内的展现量和点击量。整个基于搜索引擎营销的关键词竞价排名系统最为重要的几个模块分别是竞价模块，出价和排名探测模块，以及系统中用于数据建模的模块。最后，通过对系统的各个模块进行功能测试以及性能测试，保证了整个系统符合最初的需求设计，并能够有效地满足用户的需求。通过对整个系统的分析与设计，实现了基于搜索引擎营销的关键词竞价排名系统，它能够以尽可能低的价格达到用户的期望排名，并且对关键词的展现量进行有效的预测。通过对该系统的实现，减少业务人员手工操作，并且有效的降低了用户预算的花费。