船体结构设计是一个多参数、高复杂性的设计问题,且伴随着大量耗时的计算仿真实验。代理模型技术能够利用少量真实样本值预估全局任意设计方案下响应结果,可以为船体结构设计工作者提供设计辅助。如何提高和保证代理模型的预测精度是一个重要的问题,本文开展单一代理模型和混合代理模型序列采样策略研究,论文的主要工作如下:鉴于代理模型序列采样点应均匀化,同时高非线性响应区域应重点关注,提出了一种同时考虑设计空间和响应空间信息的特征量:空间曲线距离。借鉴最小距离最大化方法,建立了最小空间曲线距离最大化准则,该准则不依赖于代理模型的类型,因此具有通用性。使用17个测试函数进行测试,并与常用的经典MSE准则结果进行对比,结果表明新提出的采样方法使得最终代理模型的整体预测精度更高。在简要说明子代理模型混合策略基本理论的基础上,介绍了一种使用推广交叉验证方法,实现变加权形式的混合策略。然后进一步考虑将混合代理模型与序列采样方法的结合,提出2种采样策略:子代理模型综合采样后再混合与直接基于混合代理模型序列采样。使用数学测试函数分别进行对比实验,计算结果表明混合代理模型序列采样的策略更优,能够更大程度综合混合代理模型与序列采样的优势,提高代理模型精度。考虑到部分实际问题更加关注某些局部区域的响应预测精度,提出了针对局部半封闭区域和封闭区域进行重点采样的采样策略。分别引入sigmoid函数和正态函数作为补充系数,调整半封闭区域和封闭区域的重要程度以实现局部重点采样。数学测试函数结果表明局部采样策略在对应的局部重点区域具有更高的预测精度,说明了局部采样策略的有效性。最后将提出的单一代理模型序列采样策略、混合代理模型序列采样策略,以及局部重点区域序列采样策略应用于典型船底双层底板架结构应力预测,其中用交叉梁系模型进行双层底板架结构应力计算,用7个参数作为代理模型的输入。计算结果表明所有方法都相应地提高了代理模型的预测精度。本文提出的单一代理模型序列采样策略、混合代理模型序列采样策略与局部重点采样策略都能够在不同需求情况下提高代理模型的预测精度,研究工作为实际工程设计耗时的仿真计算快速预报提供了有益的参考。