随着全球经济的快速发展与科学技术的不断进步,产品质量已经成为世界各大企业之间竞争的焦点,更是在全球市场上获得竞争优势的关键。因此,持续性质量改进已经成为世界各大企业永恒追求的目标。稳健参数设计作为在持续性质量改进活动中的重要支撑技术,主要应用在产品／过程的设计阶段,以达到从源头上减小和控制产品实现过程中的波动,从而使产品质量得到进一步地提升与改进。随着产品的设计与制造过程越来越复杂,实际中经常会遇到含有多个响应(质量特性)的产品／过程的稳健参数设计问题。由于多个响应具有不同的量纲以及多个响应之间往往存在着相关性等问题,导致多响应优化问题通常很难获得一组可控因子的最优水平组合使所有指标同时达到最优。因此,基于稳健参数设计的多响应优化问题在持续性质量改进活动中显示出越来越重要的地位与作用。本文以多响应优化问题为研究对象,以稳健参数设计为基础,综合运用响应曲面方法、最小二乘回归、似然不相关回归、主成分分析、满意度函数以及质量损失函数等方法与技术,以系统建模、仿真试验与实证研究为手段,系统地研究了静态与动态两种特性情况下多响应优化的有关问题,本文的主要研究内容包括：(1)变量间存在相关性的静态多响应稳健参数设计。现有的多响应优化方法大都是基于响应变量之间相互独立的假设,未考虑多个响应之间以及协变量之间存在的相关性问题。针对这一问题,本文提出了基于主成分分析与似然不相关回归技术相结合的满意度函数法,并通过实例分析,验证了所提方法能够有效地解决含有多个协变量的多响应优化的相关性问题。(2)基于均值—方差响应的静态多响应稳健参数设计。现有的多响应优化方法大都采用双响应曲面法对响应的均值与方差(标准差)进行分别建模,并通过优化得到预测响应的稳健最优点。在此研究的基础上,本文提出了对响应的均值与方差集成建模的思想,构建了均值—方差响应这一新的稳健性度量指标,分析了模型参数不确定性情况下均值—方差响应的置信区间,并通过实例分析,验证了所提方法能够有效地解决多响应优化的稳健性问题。(3)考虑权重确定策略的静态多响应稳健参数设计。现有的多响应优化方法在解决权重确定问题时往往只考虑决策者的主观偏好,导致优化结果受决策者的主观因素影响较大,从而降低了优化结果的可信度。针对这一问题,本文在考虑了决策者主观信息的基础上,同时考虑了样本数据本身的客观信息,提出了考虑主客观信息的权重确定策略,并通过实例分析验证了所提方法的有效性。(4)考虑相关关系特征的动态多响应稳健参数设计。在动态特性系统的一般模型中,通常假定响应变量与信号因子之间具有一阶线性相关关系；然而,在许多实际系统中,往往存在着相对复杂的非线性相关关系。在此种情况下,假若仍以一阶线性相关关系来刻画实际系统中所存在的相关关系,势必会给动态特性系统带来更大的偏差。针对这一问题,本文在对其相关关系特征进行分析的基础上,提出了基于响应曲面方法的动态多响应稳健优化模型,并通过实例验证了该方法不仅能够得到使动态特性系统更为稳健的全局最优解,而且能够较为真实地反映响应变量与信号因子之间的相关关系。(5)考虑响应分布特征的动态多响应稳健参数设计。在动态特性系统的一般模型中,通常是假定响应变量服从正态分布；然而,在许多实际系统中,响应变量往往并非服从严格的正态分布,而是存在一定的偏度特征。在此种情况下,假若仍以正态分布作为响应变量的统计模型,势必会给动态特性系统带来更大的偏差。针对这一问题,本文提出了基于多元偏正态分布与响应曲面方法相结合的动态多响应稳健优化模型,并通过实例验证了该模型不仅能够考虑动态多响应之间的相关性,而且也能够考虑尺度与偏度对动态多响应系统最优性与稳健性的影响。最后,在总结以上研究成果的基础上,指出了本文研究存在的局限性以及值得进一步研究的问题。