本書從突破工程設計中計算復雜性難題入手，研究了利用近似模型提升現(xiàn)代復雜工程設計效率的基本原理、方法和應用案例。共包括四大部分：第一部分針對近似建模訓練樣本數(shù)據(jù)高效生成問題，建立了面向不同設計空間均勻分布的動態(tài)和靜態(tài)實驗設計方法，為近似建模提供了優(yōu)質(zhì)高效的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；第二部分從數(shù)據(jù)驅(qū)動的全局響應高效預測出發(fā)，發(fā)展了近似建模方法，并針對不同應用需求，提出模型參數(shù)改進訓練方法以提升預測精度和訓練效率；第三部分針對工程設計中全局優(yōu)化、靈敏度分析和可靠性分析需求，建立面向最優(yōu)點快速預示、全局響應快速預示以及極限狀態(tài)下建立平面快速預示的自適應采樣方法和近似模型動態(tài)更新校準方法；第四部分以作者從事的飛行器設計應用現(xiàn)實需求出發(fā)，針對典型高耗時黑箱模型設計問題，進行案例分析，為工程應用提供參考。