2008年以来，美国次贷危机以及相继而来的欧债危机持续打击全球经济，西方发达经济体陷入了一段持续性的经济低迷或衰退。依赖商品出口为拉动力的中国经济也因此受到影响，外需的萎缩和近年来国内物质资源和人工成本持续上升等因素对中国传统制造业提出了严峻的考验。在这种背景下，中国传统制造业的转型升级已是迫在眉睫，通过自主创新能力构建差异化竞争优势并以此来寻求新的利润增长点是摆在传统制造企业面前的一道新课题。同时，发达国家后工业时代的制造业服务化及国内某些企业的先行实践经验证明制造业服务化是企业实现转型升级、构建差异化竞争优势获取更大价值的有效方法。因此，服务型制造模式应运而生。本文在国内外服务型制造相关研究成果的基础上，应用超网络理论及变分不等式等数学方法，对服务型制造网络的超网络模型构建及网络优化等进行了较为深入的研究。　　(1)在服务型制造网络现有的理论基础上，对服务型制造网络的特点、组织结构和组织关系等进行了深入分析总结。结合超网络理论，提出基于产品制造商、生产性服务商、零部件制造商、原材料提供商及用户等5层子网相互作用的服务型制造超网络(service-oriented manufacturing hyper-network，SMHN)模型，并给出了服务型制造超网络的2个重要拓扑特性参数。　　(2)针对服务型制造网络优化问题，通过对网络中各决策层的行为及目标分析后给出各层的最值函数，建立多目标最优决策模型。然后运用变分不等式理论将优化问题转变成变分不等式问题，采用投影改进算法求得最优解。　　(3)以F公司为例，在实地调查及相关资料收集分析基础上，构建了以F公司为核心的服务型制造超网络模型。另一方面，从网络优化的角度，以F公司的客流统计系统的服务型制造网络为实际算例，对该网络进行优化并求解，算法得出的最优解充分印证了该模型及方法的有效性和实用性。