本书系统阐述基于代理模型的优化设计理论与方法及其在船舶工程中的应用。全书共15章。第1章和第2章为基本理论和方法部分。第1章简要介绍基于代理模型优化方法的研究背景、关键技术和研究进展；第2章介绍序贯代理模型方法的基本理论。第3-12章为优化方法部分，分别阐述基于单一精度代理模型的优化方法、基于变可信度代理模型的优化方法，以及基于并行加点准则代理模型的优化方法。侧重分析各种算法的原理和思路，每个算法都用数学例子说明其迭代过程和特性，并用典型测试函数说明算法的有效性。第13-15章为应用部分，分别以2个水下航行器和1个船舶典型结构优化设计工程案例，开展前述理论与方法的应用验证。