Nhiều công trình, nghiên cứu ở các lĩnh vực khác nhau đều đưa đến giải các bài toán cực trị có điều kiện, nhằm tìm điều kiện tối ưu để thực hiện các quá trình hoặc đế lựa chọn thành phần tối ưu của hệ nhiều phần tử. Trong đa số trường hợp khi cơ chế của hiện tượng chưa biết được một cách đầy đủ thì các bài toán cực trị được giải quyết bằng thực nghiệm. Dựa vào hiểu biết ban đầu về quá trình nghiên cứu, người nghiên cứu chọn một chiến lược tối ưu để tiến hành thực nghiệm, có nghĩa là chọn một phân phối các điểm trong không gian yếu tố, tối ưu theo một nghĩa nào đó để làm thí nghiệm nhằm tìm một mô hình toán học biểu diễn hàm mục tiêu. Hệ được nghiên cứu càng phức tạp thì hiệu quả của phương pháp nghiên cứu càng cao.

Trước lúc tiến hành thực nghiệm người nghiên cứu cần sơ bộ xác định mô hình toán học của đối tượng được nghiên cứu, cần giải thích những yếu tố nào phải thay đổi trong quá trình làm thí nghiệm, những yếu tố nào giữ ở mức độ cổ định và mục tiêu cần đạt tối ưu.

Thực nghiệm có thể thực hiện bằng hai cách: thực nghiệm theo phương pháp cổ điển. Khi tổ chức thí nghiệm thay đổi lần lượt từng yêu tổ, do đó khi nghiên cứu những quá trình phụ thuộc nhiều yếu tố độc lập thì phương pháp cổ điển trở nên rất cồng kềnh, phải làm rất nhiều thực nghiệm và gặp khó khăn trong việc giải thích phương trình hồi qui vì không làm rõ được các hiệu ứng tương tác giữa các yếu tố đối với thông số tối ưu hoá.

Phương pháp quy hoạch tối ưu cho phép thay đổi đồng thời nhiều yếu tố, xác định được tương tác giữa các yếu tố nhờ đó giảm bớt sổ thí nghiệm chung. Người ta còn gọi là phương pháp quy hoạch thực nghiệm (QHTN) nhiều yếu tố.

Đối với việc thiết kế cấp phối bê tông thông thường giống như việc giải phương trình chứa nhiều ấn số. Tuy nhiên do các ấn sổ đầu vào thường là những cốt liệu đã quen thuộc, đã có nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của các loại cốt liệu sử dụng trong bê tông cũng như là mối liên hệ giữa các cốt liệu với nhau để bê tông đạt được những tỉnh chất tối ưu. Chính vì vậy, việc giải bài toán thiết kế thành phần bê tông với nhiều ẩn số vẫn thực hiện được bằng phương pháp thể tích tuyệt đối. Tuy nhiên trong thực tế, khi nghiên cứu chế tạo các loại bê tông mới, những ảnh hưởng của cốt liệu mới đến chất lượng bê tông chưa có những nghiên cứu cụ thế, chưa có những đánh giá mối liên hệ giữa các cốt liệu với nhau. Hoặc khỉ thiết kế thành phần bê tông sử dụng nhiều loại phụ gia hay bê tông đa cốt liệu, số lượng ấn số tăng lên nhiều và việc giải bài toán nhiều ẩn chỉ sử dụng phương pháp thông thường gặp rất nhiều khó khăn. Khỉ đó việc ứng dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để thiết kế được thành phần bê tông một cách tối ưu sẽ là giải pháp khoa học, có độ tin cậy cao.

Cuốn sách gồm có 05 chương, được phần công.

TS. Phạm Toàn Đức (chủ biên) viết chương 1, 3, 4 và 5.

ThS. Nguyễn Quang Tuấn viết chương 2.

Cuốn sách sử dụng cho nhiều đối tượng bạn đọc khác nhau, từ sinh viên trong các trường đại học, học viên cao học, nghiên cứu sinh cho đến cán bộ kỹ thuật làm công tác nghiên cứu.