随着科学技术的发展及其在民用航空领域的广泛应用，民用飞机的研制费用及使用保障等费用的增长成为普遍现象。费用成为影响民用飞机发展的首要问题。唯有在民用飞机全寿命周期的各个阶段，尤其在费用可控性较大的早期阶段，对费用实施管理，准确地预测民用飞机全寿命周期各阶段的费用，将费用看作设计的输入而不是输出，对费用、效能以及其他性能参数进行综合权衡优化，并且考虑全寿命周期费用按照年度的投资分布情况，才能有效控制费用的增长，合理分配资金，提高民用飞机的采办效率和有限经费的使用效益。　　本文主要从全寿命周期费用构成与结构分析、费用-效能的灰色综合权衡优化、含有灰参数的时间-费用分布优化、灰色费用预测四个方面建立民用飞机全寿命周期费用的优化和预测模型。　　第一，对民用飞机全寿命周期费用的构成与结构进行分析，借鉴军用飞机和武器装备等大型系统全寿命周期费用模型分析的经验，建立民用飞机全寿命周期费用估算模型，通过实例对民用飞机的全寿命周期费用及其他参数进行估算和优化。　　第二，建立灰色可能性测度规划模型并且对现有的GM预测模型进行改进，一方面丰富和发展灰色系统理论，另一方面为贫信息、少数据的民用飞机全寿命周期费用优化和预测建立理论基础。灰色系统理论主要研究模型不明确、行为信息不完全、运行机制不清楚的这类系统的建模、预测、决策和控制问题。民用飞机的全寿命周期费用模型中涉及到的参数具有很强的不确定性，主要表现为缺乏有关数据信息、模型信息，或者信息不完全，已有的数据呈现一定的灰色特征，针对这一特点，一是建立了灰色可能性测度规划模型，包括灰色可能性约束规划模型、灰色可能性相关规划模型和灰色期望值模型，研究灰色可能性测度规划模型的理论体系，并对其进行确定性求解和智能算法求解。二是对现有的GM预测模型进行改进，分别建立优化灰色作用量的预测模型、改进白化方程的预测模型以及基于矩阵序列的灰色预测模型，扩大其使用范围，为民用飞机全寿命周期费用的权衡优化与预测建立良好的理论基础。　　第三，建立基于灰色可能性测度规划的民用飞机费用-效能综合权衡优化模型，对民用飞机的全寿命周期费用和效能以及性能参数直接进行权衡优化。本文考虑我国民用飞机研制发展的实际情况，使用费用作为独立变量技术对民用飞机的全寿命周期费用和效能进行综合权衡优化。然后结合民用飞机费用信息的少数据特点，基于不确定信息情况下，用灰色可能性测度规划理论，研究建立民用飞机费用-效能灰色综合权衡优化模型，丰富民用飞机采办理论，提高民用飞机的采办效率和效益。　　第四，在不确定条件下构建民用飞机全寿命周期费用投资强度分布模型，合理地描述民用飞机全寿命周期费用随时间分布的内在规律，为科学地分配有限的经费并对之进行有效的管理提供理论的支持。民用飞机的全寿命周期较长，因此，在费用的预测过程中，还要考虑费用和时间的关系。随着科学技术的不断发展，飞机装备日益增长的费用和有限的预算之间的矛盾越来越突出。在这种情况下，科学地估算全寿命周期费用及其在各年度的投资需要，有效避免项目的资源投入陷入混乱和经济上的损失，具有非常重要的现实意义。威布尔分布是描述装备研制时间-费用模型的一种有效形式。本文分析威布尔分布的形式、特点和时间-费用模型的基本模式。采用威布尔分布研究民用飞机全寿命周期费用的年度投资分配问题，针对民用飞机研制过程中的较大的不确定性，引入灰色参数，建立民用飞机费用的灰色威布尔分布模型，进行系统科学的分析和研究，找出其中的内在的规律，为科学决策提供有效的依据。　　最后，在对灰色预测模型的参数和条件进行改进之后，建立优化的灰色预测模型并且对民用飞机研制费用、使用保障费用等进行预测。