以油膜作为中间介质，对于高速旋转机械传动系统的可靠性、稳定性的提升有显著优势。而高速轴承-转子系统在加工制造和运行过程中，不可避免地存在影响系统承载性能的不确定性因素，影响油膜形状，导致承载性能发生变化，实际工作性能偏离设计目标。以高速动压油膜为研究对象，为了掌握几何参数和转速对油膜承载性能波动的影响，进行稳健优化和分析，提取油膜性能稳健优化结果的特征区域。首先，针对传动系统的不同需求，采用计算流体力学方法求解不同转速下的动压滑动轴承油膜压力场，进而求解其主要性能指标：承载力和摩擦功耗。其次，建立研究目标的Kriging近似模型，并在样本点临近区域选择稳健目标计算的子空间，计算目标均值和方差。再次，利用非支配排序遗传算法NSGA-II求解不同目标组合的Pareto最优解集。最后，结合自组织映射方法进行相关性分析，提取设计目标与几何参数、转速之间的相关性特征，分析最优特征区域中偏心率对目标稳健性的影响，最终确定稳健性好的特征区域，并选择个别结果进行仿真计算验证。结果表明，所提出的最优性分析方法能够清晰展现出稳健最优性区域在设计空间中的分布情况，便于降低几何参数和转速的波动对油膜性能的影响。本研究能提升优化设计结果的可实现性，有效促进理论设计与工程实际的衔接。