设计变量的量纲不同和数量级差异大,其灵敏度亦完全不同。这样,当沿某一给定方向搜索时,其搜索变化快慢相差甚大。为消除这种差别,可对设计变量进行无量纲化和规格化:

式中取系数 ,
为设计变量的初值。若已知设计变量的变化范围,即
,则需无量纲化的设计变量
亦可取:

在机械优化设计中,若目标函数的严重非线性而导致函数的性态发生严重的偏心与歪曲,则无论采用哪一种优化方法,其计算效率都不会很理想,而且亦很不稳定。为此,须对目标
函数作尺度变换处理,通过缩小和放大各个变量,使函数的偏心或歪曲程度降至最低限度。
对于一个非线性目标函数,可以通过使二阶偏导数矩阵的对角元素变为 1 的方法进行函数的尺度变换,即令
,使海赛矩阵H(X) 的对角元素变为 1,其矩阵 D应取为:

式中
。取得
后,再通过变量变换
,求得原设计变量值。