该文对飞机方案设计的非数值优化方法进行了探讨.首先对遗传算法、模拟退火算法等非数值优化方法的基本原理进行了分析.在此基础上,详细讨论了飞机方案优化遗传算法的具体实现方法,对算法进行了改进,通过假想的教练机和干线客机方案优化设计两个算例对改进算法的稳健性和有效性进行了验证,并对遗传算法的具体实现方法进行了理论总结,提出了算法的改进模型框架.然后进一步探讨了模拟退火算法在飞机方案优化设计中的应用,给出了模拟退火算法的实现过程,并通过干线客机方案优化验证模拟退火算法的有效性.对遗传算法和模拟退火算法的优化结果进行了对比,对两种算法存在的共性及各自特性进行了分析,并将二者统一到一个更加一般的通用遗传退火算法框架中.多目标优化比较单目标优化对飞机方案多学科设计具有更大的工程实用意义,该文还对飞机方案优化的多目标遗传算法进行了初步研究,设计了一种寻求多目标优化问题非劣解集的多目标遗传算法,并将其应用于干线客机双目标优化设计.研究结果表明多目标遗传算法对于飞机方案多目标优化设计具有良好的应用前景.