产品族是企业为满足客户多样化需求而产生的一种规模化和定制化的生产方式。在产品族的整个价值流程中,设计阶段决定了70%-80%的产品成本和特性,具有重要的地位与作用。迄今,在设计学领域研究中,公理化设计理论是最经典影响也最大的设计理论,它是由美国麻省理工大学的Nam Suh教授提出的。在以往对产品族设计的优化研究中,主要是普通单层的优化研究,而产品族的设计过程决定了其优化问题往往具有层次和主从关联关系。鉴于此,本文基于公理化设计理论和双层规划理论,对产品族的设计域进行主从关联优化研究。通过对产品族设计域的优化问题及其主从关联进行分析,建立了产品族设计域的主从关联优化模型,最后通过对模型算法及优化评价的研究,检验了产品族设计域优化设计的可行性与经济性。首先,本文对产品族四个设计域各自需要优化的问题及其之间的主从关联关系进行了分析,并以典型设计域的优化为例,详细阐述了产品族设计过程中需要优化解决的问题。其次,在对产品族设计域优化的理论分析基础上,提出了产品族设计域主从关联优化的一般模型,并对应上章节中的典型问题,建立了其对应的主从关联优化模型,最后以鼠标的设计问题为例,对优化模型进行了应用研究。最后,研究了主从关联优化模型的算法及产品族设计域优化方案的评价系统。针对文中建立的主从关联优化模型,提出了模型的求解方法,同时在综合考虑客户满意度和企业利益的基础上,建立了产品族设计域优化的评价方法,从而为获得满足客户和企业利益的最佳设计方案提供了判断的依据。