过去10年来，如何运用遗传算法解决工业工程中的各类问题已成为管理科学、运筹学、工业与系统工程领域许多研究和工程实践人员的研究课题，其原因在于遗传算法是一种强有力的、应用范围十分广泛的随机搜索优化技术，它对许多传统方法难以解决的问题是非常有效的。在大多数工程优化问题中，常常都带有复杂的约束条件，简单的遗传算法往往不能很好地解决这类工程优化问题。因此，如何结合问题的特性就成为面向工业工程遗传算法的研究焦点。本书旨在论述遗传算法在工业工程优化问题中应用的主要研究课题。

    自1993年以来，我们在面向工业工程遗传算法方面做了大量的研究工作，在我们研究小组，6位博士研究生运用遗传算法研究了作业调度问题、生成树问题、运输问题、可靠性优化问题、选址与再选址问题以及生产计划等问题，他们中有的受邀在1997年美国波多黎哥举办的21届《计算机与工业工程》国际会议上作了“遗传算法及其应用”的演讲，有的受邀在1997年中国北京举办的《管理科学与工业工程》研讨会上作了“工程设计中的遗传算法” 的专题报告，有的受邀在1998年美国圣路易斯举办的《工程中的神经网络》会议上作了“网络设计与工程应用中的混合遗传算法”的专题报告。他们中还有的受邀于数个国际杂志的特辑主编，例如： 《计算机与工业工程》杂志的“遗传算法与工业工程”特辑，第30卷第4期，1996年；《工程设计与自动化》杂志的“智能化工程设计”特辑，第3卷第2期，1997年；《工程评价与费用分析》杂志的“工程评价中的进化计算”特辑，第2卷第3期，1999年；《计算机与工业工程》杂志的“工业工程中的智能计算”特辑，第36卷第2期，1999年。

    早在1996年，我们总结了1992至1996年有关遗传算法的研究成果，并由约翰威立出版公司出版了《遗传算法与工程设计》一书，该书包括以下研究内容： 约束优化问题、组合优化问题、流水作业调度问题、加工作业调度问题、机器调度问题、运输问题、设备布局设计问题以及其他工程设计的问题等。由于内容的限制以及许多新的研究成果未包含在那本书内，出于这个原因，我们着手编写本书。

    本书适合作为工业与系统工程、管理科学、运筹学、计算机科学以及相关学科专业的本科高年级学生、研究生在遗传算法以及应用方面的教材，本书也可作为系统分析人员、运筹学与管理科学工作者、工程师，以及从事工业工程(运筹学)相关的优化设计的专家和学者的综合参考书。

    本书组成如下： 第1章到第4章为基础知识，余下各章相对独立，但都涉及到第1章到第4章的基础知识。第1章介绍遗传算法的基础知识，包括编码、适应性、遗传优化，以及最新的遗传算法及其应用研究的博士论文；第2章讨论遗传算法在组合优化问题的应用，例如，集覆盖问题、装箱问题、背包问题以及最小生成树问题；第3章我们给出了遗传算法求解多目标优化问题的综述。许多工业工程中优化问题都带有多个目标和复杂的约束条件，本书为读者提供了这类问题的丰富内容。第4章介绍如何运用遗传算法求解模糊优化问题，它是工程设计与优化问题中任何处理不确定性和非精确性的重要课题。余下的5章介绍遗传算法在可靠性设计问题、调度问题、运输问题、网络设计与路径问题、制造元设计问题等的特别研究内容。

    我们特别感谢美国路易维尔大学教授，约翰威立出版公司《工程设计与自动化》系列丛书主编Hamid R. Parsaei博士，他给予了我们参加该系列丛书编写的机会。本书的编写受益于与许多同事和朋友的研讨，以及他们给予的有价值的建议，他们是： 美国加州大学伯克利分校Ronald Wolff博士和Shmuel Oren博士、美国奥本大学Alice E. Smith博士、美国波多黎哥大学Gursel A. Süer博士、美国内布拉斯加大学Sang M. Lee博士、美国堪萨斯州立大学Frank A. Tillman博士和YoungJou Lai博士、美国得克萨斯A&M大学Way Kuo博士、美国桑那·克拉克大学Chaiho Kim博士、美国北加利福尼亚州立大学ShuCherng Fang博士和Jeffrey A. Joines博士、美国路易维尔大学Anup Kumar博士、韩国Ulsan大学Chiung Moon博士、中国科学院管理科学与政策研究所徐伟宣博士、中国清华大学刘宝碇博士、中国东北大学汪定伟博士和杨志洪博士、韩国高级科技学院黄凯博士和金钟焕博士、浦汉科技大学文志雄博士、英国伯明翰大学Xin Yao博士、香港城市大学Kin K. Lai博士、KEFE Engineering Volkswagen AG 的Andreas Bastian博士、日本京都大学片井修博士、日本东京都立科技大学山崎博士、日本大阪府立大学田中英夫博士、太田宏博士、市桥秀友博士、石久生博士、日本名古屋工业大学大野腾久博士、日本大阪大学石井博昭博士、日本东京工业大学中野智春博士和小林重信博士、日本Kinjo Gakuin大学 Zenji Katagata博士、日本Takasaki Shoka 学院的臼井勉博士、日本明治大学向智政人博士、日本北海道大学佐藤吉原博士、日本足利工业大学横田孝雄博士、村泰宽博士、佐佐木正仁博士、木村忠彦博士。

    我们也感谢更多的研究者，他们的工作贯穿于全书，虽然我们不能一一列举，但我们已尽力将他们的工作罗列在参考文献中了。

    我们还要特别感谢日本足利工业大学的博士生们，他们是： 周根贵博士、龚弟金博士、李银珍博士，以及田口竹雄、金锺律、李昌润、崔俊五和真船由一郎等硕士研究生，在过去的几年中他们为本书的编写做了大量的工作。

    我们非常高兴能够与约翰威立出版公司的编辑工作人员一起合作，在此，我们要特别感谢本系列丛书的执行主编Robert L. Argentieri，以及Millie ToresMatias小姐和Akemi Kakada小姐。

    本书的出版得到日本文部省国际科研合作项目的资助，资助编号为： 10041173： 1998年4月至2001年3月。

    我们要向我们的妻子(Eiko Gen和Liying Zhang)和孩子们表示谢意，他们的爱、鼓励、理解和支持伴随着本书的准备过程。

  玄光男

  时任加利福尼亚大学伯克利分校访问教授

  程润伟

  时任足利工业大学访问学者

  1999年9月30日