現(xiàn)代儀器的質(zhì)量指標(biāo)與儀器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)之間有一定的制約關(guān)系,。要使總目標(biāo)好,，實(shí)際上就是一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化問題,。但是目前還沒有見到對所有質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的例子,，目前己發(fā)表的文獻(xiàn)有以下幾類,。

　　1,。對某一個(gè)關(guān)鍵性的零部件進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)

　　如零位光柵,、經(jīng)緯儀的自動(dòng)安平機(jī)構(gòu)等,。關(guān)鍵部件性能的改進(jìn)提高了儀器的質(zhì)量,，而其他部分則參照現(xiàn)存結(jié)構(gòu)，不進(jìn)行很大改動(dòng)。

　　2,。對某一項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行改進(jìn)

　　計(jì)量儀器精度是核心,，所以可以把儀器的單次測量總誤差作為目標(biāo)函數(shù)，把參與測量的各個(gè)環(huán)節(jié)的誤差以及儀器的構(gòu)造參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量,，而公差的變化范圍和構(gòu)造參數(shù)的變化范圍的限制條件作為約束條件,，這樣就可以構(gòu)成非線性約束極小化的問題。其他諸如體積最小,、成本最低等也可以作為目標(biāo),。

　　3。利用信息率的概念建立數(shù)學(xué)模型

　　例如,，對于紅外分光光度計(jì)建立一個(gè)模型為

　　式中,，s為狹縫的光譜寬度;S/N為信噪比;r為記錄系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù);左邊各項(xiàng)是儀器的外部性能;右邊是內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)（如光源、光學(xué)系統(tǒng),、控測器的參數(shù)）,。

　　4。反復(fù)核算修改的方法

　　目前應(yīng)用最廣泛的方法是通過反復(fù)核算和修改來確定總體參數(shù),，直到各方面的要求得到折中平衡為止,。

　　可見，在光電儀器設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法還不夠自覺和普及,，還有待進(jìn)一步提高,。同時(shí)也要看到對于設(shè)計(jì)計(jì)算的地位也不可估計(jì)過高。歷史上的許多發(fā)明家公開藐視數(shù)學(xué)方法,，有它一定的道理,。因?yàn)閷τ谝粋€(gè)全新的設(shè)想，使用計(jì)算的方法并不能奏效,，這時(shí)用實(shí)驗(yàn)研究的方法可能更切合實(shí)際,。盡管如此，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)也同樣需要全面考慮總體的設(shè)計(jì)安排,，不可過分偏廢,。

　　5。多目標(biāo)優(yōu)化方法

　　這是一種比較合乎情理的可以達(dá)到的目標(biāo),。多目標(biāo)優(yōu)化方法指的是對各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行通盤考慮的方法,，比如在鏡頭設(shè)計(jì)中，多種像差的平衡實(shí)際上就是多目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化的例證,。