在深海矿产开发不断提速、海洋作业技术快速发展的有利形势下,作为深海海底金属结核矿产资源勘探、开采的核心系统,深海采矿船的专用设计研究是时代形势所迫、技术发展所需。本文以采矿船功能需求为出发点,从船型特点分析、概念方案设计、主尺度寻优、综合性能指标构建、多方案决策等方面展开,完成灵便型深海采矿船的设计与优化。在分析总结深海采矿船的功能需求、设计特点和运营条件的基础上,借鉴航母甲板大外展型式,设计完成了灵便型深海采矿船的概念设计;以规范要求为衡准,利用相关软件计算验证了该船的浮性、稳性和耐波性等性能。围绕深海采矿船的功能、技术特点,将系统风险、系统性能、全寿命费用和方案可行性作为一级目标层,在常规船舶技术要求的基础上,引入采矿船作业能力指标,构建了涵盖4个一级目标、11个中间目标、32个底层指标,全面反映采矿船特性的综合性能指标体系。针对指标体系,基于多学科分析涉及要素之间的指标范围、影响程度,通过统计推导、经验分析、计算判断,提出了目标层及指标层的计算、评价模型;并将该模型作为后续优化的算法支持。探讨分析了改进型非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的优化流程,并以船舶主尺度参数为设计变量,以船体重量、货舱利用率、横摇周期和纵摇周期为目标,以采矿船性能指标要求为约束条件,以编写的NSGA-Ⅱ优化算法程序为工具,完成了该船型的主尺度多目标寻优,迭代生成的系列可行方案,为决策提供了方案支持。以层次分析法为理论工具,以构建的指标体系为决策依据,引入了多专家权重的组合判断方法,计算了专家决策判断矩阵及综合权重,得到了决策各指标权重的赋值,进而完成了灵便型深海采矿船主尺度的决策排序。最终决策方案符合优化目标要求,性能比原方案有不同程度提升。