随着计算机和信息技术的成熟，建模与仿真逐步发展成为继理论研究和实验科学之后，第三类认识和改造世界的研究手段。系统建模与仿真是分析、设计和研究复杂系统的一种基本的理论方法和重要的技术手段。近年来，由于高性能计算的飞速发展与模型机理研究的不断深入，计算机仿真模型呈现结构复杂、高维、高度非线性的特点，同时仿真模型的运行时间也大幅增加，为复杂仿真模型的建模与分析提出了新的挑战。本书针对复杂模型计算耗时长、高维非线性等问题，以代理模型为技术途径，进行实验设计、灵敏度分析、优化设计等方面的研究，并以船舶操纵性为建模对象进行应用。