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多学科设计优化技术是国内外迅速发展的一门学科，而协作优化方法是其中最常用的一种有效的分布式并行优化方法。本文探讨了基于人工神经网络响应面的协作优化设计算法，从神经网络的原理和求解方法出发，对标准的BP神经网络进行相应的改进以适用于协作优化框架，并给出了一个飞机总体方案设计的算例，应用该方法对总体参数进行优化。算例证明，神经网络方法的引入可使协同优化的计算收敛速度更快，可靠性更高，并且有较好的鲁棒性。