一个机构的目标随着这个机构的性质、类型、管理者的哲学思想，特别是该机构所处的环境条件而变化，所有的机构不可能存在一个单一的共同目标，而是一系列的多目标决策问题，非线性目标规划是多目标决策的一种方法，由于它的模型比较符合现代化管理决策的实际，方法灵活，有能力处理各种没有统一度量单位，互相冲突的多目标，而且实际应用便于利用电子计算机技术，所以非线性目标规划已经成为解决现代化管理中多目标决策问题的有效工具。 本文研究来源于国家自然科学基金课题“开放型经济系统的非线性目标规划模型及应用”。论文研究的目的就是在充分了解非线性目标规划的原理、模型及算法的基础上，对非线性目标规划的算法提出了改进，优化了算法步骤和结果，并结合我国的实际情况，建立数学模型进行了实证研究，试图得到一些具有指导意义并且易于操作的计算结果和结论，为政府有关部门作出决策提供一些辅助参考。 论文分为六个部分，第一部分是引言，概述了本论文的研究意义、研究现状、主要研究内容及论文的创新点，第二部分分析了非线性目标规划的原理及特点并对建立非线性目标规划模型的过程进行详细的介绍，第三部分提出了非线性目标规划的算法实现，对常用的算法模式搜索及近似规划法作了一些改进，并针对大系统非线性目标规划问题进行了分解，提出了解决这类大系统问题的串式调优法，第四部分分析了我国外债的规模与结构，并建立了非线性目标规划模型进行了定量分析，第五部分结合我国利用外资的现状，建立了非线性目标规划模型，对我国利用外资的总体规模进行了优化研究，第六部分针对我国按地区和行业来利用外资时的规模与结构最优化控制进行了实证研究，并得到了一些有益的结论及建议。